一種實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制中兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制中兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法，其包括以下步驟：步驟1、機(jī)組待機(jī)，計(jì)算出機(jī)組在當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€，進(jìn)入步驟2；步驟2、判斷是否切入，將兩個(gè)平均風(fēng)速值中較大的值作為機(jī)組是否切入的判斷風(fēng)速；步驟3、根據(jù)實(shí)際輸出功率計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)的平均功率，并通過(guò)插值的方法反推出理論上此時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值：步驟4、將兩個(gè)平均風(fēng)速值中較大的值作為機(jī)組是否切出的判斷風(fēng)速。本發(fā)明由于采用了兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法，將實(shí)際功率通過(guò)插值方法計(jì)算出的理論風(fēng)速與兩套風(fēng)速傳感器所測(cè)量的風(fēng)速作比較，自動(dòng)判斷測(cè)風(fēng)傳感器是否故障，并將測(cè)量準(zhǔn)確的傳感器所測(cè)量的值作為控制輸入，增強(qiáng)機(jī)組的安全性。
【專利說(shuō)明】
一種實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制中兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制中兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法。
技術(shù)背景
[0002]目前用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的測(cè)風(fēng)傳感器包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器主要有兩種類型，一種是機(jī)械式傳感器，另一種是超聲波傳感器。機(jī)械式傳感器在北方的寒冷地區(qū)和濕度較大的南方山區(qū)冬季容易出現(xiàn)結(jié)冰狀況，或在風(fēng)沙比較嚴(yán)重的地區(qū)出現(xiàn)軸承卡死的情況，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差較大，而超聲波傳感器在雨霧天亦容易出現(xiàn)信號(hào)干擾而影響測(cè)量精度。兩套測(cè)風(fēng)傳感器都在特定條件下存在一定的弊端，故目前在一些氣候條件比較惡劣地方安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或者海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上通常同時(shí)安裝了兩套不同類型的測(cè)風(fēng)傳感器。若風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的測(cè)風(fēng)傳感器出現(xiàn)故障或測(cè)量誤差較大時(shí)，將導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)無(wú)法正常切入和切出、偏航對(duì)風(fēng)不準(zhǔn)確等問(wèn)題。通常在控制時(shí)，只用到其中一套測(cè)風(fēng)傳感所采集的數(shù)據(jù)，且只有當(dāng)其出現(xiàn)明顯故障時(shí)，才會(huì)被人為發(fā)覺(jué)并需手動(dòng)切換至另一套測(cè)風(fēng)傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上缺陷，提供一種自動(dòng)判斷故障且能自動(dòng)切換的實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制中兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制中兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法，其包括以下步驟:
步驟1、機(jī)組待機(jī)，將當(dāng)?shù)乜諝饷芏戎岛蜋C(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的功率曲線作為機(jī)組控制的參考輸入，計(jì)算出機(jī)組在當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€，進(jìn)入步驟2;
步驟2、判斷是否切入，當(dāng)機(jī)組處于待機(jī)狀態(tài)，且風(fēng)速小于機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，實(shí)時(shí)比較兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值，分別計(jì)算出兩個(gè)風(fēng)速傳感器在一定時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將兩個(gè)平均風(fēng)速值中較大的值作為機(jī)組是否切入的判斷風(fēng)速，當(dāng)平均風(fēng)速值中較大的值大于切入風(fēng)速時(shí)，進(jìn)入步驟3，否則返回步驟I;
步驟3、當(dāng)機(jī)組處于發(fā)電狀態(tài)，且風(fēng)速小于機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，以步驟I得出的機(jī)組在當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際輸出功率計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)的平均功率，并通過(guò)插值的方法反推出理論上此時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將此平均風(fēng)速值與兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均風(fēng)速值進(jìn)行對(duì)比:
步驟3-1、若兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均值與反推的平均風(fēng)速值的差值均在設(shè)定值之內(nèi)，則取差值最小的值所對(duì)應(yīng)的傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，進(jìn)入步驟4;
步驟3-2、若其中一個(gè)差值大于設(shè)定值，另一個(gè)差值小于設(shè)定值，則以差值小于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，若差值大于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器連續(xù)多個(gè)周期的差值均大于設(shè)定值，則可判定此風(fēng)速傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4;
步驟3-3、若兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值與計(jì)算值的差值連續(xù)多個(gè)周期均大于設(shè)定值時(shí)，如果此時(shí)兩個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值較為一致，則可判定兩個(gè)風(fēng)速傳感器的均出現(xiàn)故障，機(jī)組停機(jī)并需進(jìn)行相應(yīng)的處理；如果此時(shí)兩個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值不同，則系統(tǒng)不再使用當(dāng)前作為控制的風(fēng)向傳感器所采集的數(shù)據(jù)，而自動(dòng)將另一個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，控制機(jī)組重新偏航對(duì)風(fēng)，再根據(jù)實(shí)際功率反推理論風(fēng)速，并將此值與兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值進(jìn)行再次比較，若兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均值與反推的平均風(fēng)速值的差值均在設(shè)定值之內(nèi)，則取差值最小的值所對(duì)應(yīng)的傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，且可判定第一次作為控制輸入所對(duì)應(yīng)的風(fēng)向傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4;若其中一個(gè)差值大于設(shè)定值，另一個(gè)差值小于設(shè)定值，則以差值小于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，且可判定第一次作為控制輸入所對(duì)應(yīng)的風(fēng)向傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4;若兩個(gè)差值連續(xù)多個(gè)周期均大于設(shè)定值，則可判定兩個(gè)風(fēng)速傳感器均出現(xiàn)故障，且其中一個(gè)風(fēng)向傳感器也出現(xiàn)故障，機(jī)組將停機(jī)并需進(jìn)行相應(yīng)的處理；
步驟4、當(dāng)機(jī)組處于發(fā)電狀態(tài)，且風(fēng)速接近機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，實(shí)時(shí)比較兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值，分別計(jì)算出兩個(gè)風(fēng)速傳感器在一定時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將兩個(gè)平均風(fēng)速值中較大的值作為機(jī)組是否切出的判斷風(fēng)速，如果平均風(fēng)速值中較大的值大于切出風(fēng)速，則進(jìn)入步驟I，否則返回步驟3。
[0005]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制中，采用了兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法，以機(jī)組在當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€作為依據(jù)，將實(shí)際功率通過(guò)插值方法計(jì)算出的理論風(fēng)速與兩套風(fēng)速傳感器所測(cè)量的風(fēng)速作比較，自動(dòng)判斷測(cè)風(fēng)傳感器是否故障，并將測(cè)量準(zhǔn)確的傳感器所測(cè)量的值作為控制輸入，從而提高機(jī)組的可利用率和發(fā)電量，降低機(jī)組的載荷，增強(qiáng)機(jī)組的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0008]參照附圖，一種實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制中兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法，其包括以下步驟:
步驟1、機(jī)組待機(jī)，將當(dāng)?shù)乜諝饷芏戎岛蜋C(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的功率曲線作為機(jī)組控制的參考輸入，計(jì)算出機(jī)組在當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€，進(jìn)入步驟2;
步驟2、判斷是否切入，當(dāng)機(jī)組處于待機(jī)狀態(tài)，且風(fēng)速小于機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，實(shí)時(shí)比較兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值，分別計(jì)算出兩個(gè)風(fēng)速傳感器在一定時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將兩個(gè)平均風(fēng)速值中較大的值作為機(jī)組是否切入的判斷風(fēng)速，當(dāng)平均風(fēng)速值中較大的值大于切入風(fēng)速時(shí)，進(jìn)入步驟3，否則返回步驟I;
步驟3、當(dāng)機(jī)組處于發(fā)電狀態(tài)，且風(fēng)速小于機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，以步驟I得出的機(jī)組在當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際輸出功率計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)的平均功率，并通過(guò)插值的方法反推出理論上此時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將此平均風(fēng)速值與兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均風(fēng)速值進(jìn)行對(duì)比:
步驟3-1、若兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均值與反推的平均風(fēng)速值的差值均在設(shè)定值之內(nèi)，則取差值最小的值所對(duì)應(yīng)的傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，進(jìn)入步驟4;
步驟3-2、若其中一個(gè)差值大于設(shè)定值，另一個(gè)差值小于設(shè)定值，則以差值小于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，若差值大于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器連續(xù)多個(gè)周期的差值均大于設(shè)定值，則可判定此風(fēng)速傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4;
步驟3-3、若兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值與計(jì)算值的差值連續(xù)多個(gè)周期均大于設(shè)定值時(shí)，如果此時(shí)兩個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值較為一致，則可判定兩個(gè)風(fēng)速傳感器的均出現(xiàn)故障，機(jī)組停機(jī)并需進(jìn)行相應(yīng)的處理；如果此時(shí)兩個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值不同，則系統(tǒng)不再使用當(dāng)前作為控制的風(fēng)向傳感器所采集的數(shù)據(jù)，而自動(dòng)將另一個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，控制機(jī)組重新偏航對(duì)風(fēng)，再根據(jù)實(shí)際功率反推理論風(fēng)速，并將此值與兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值進(jìn)行再次比較，若兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均值與反推的平均風(fēng)速值的差值均在設(shè)定值之內(nèi)，則取差值最小的值所對(duì)應(yīng)的傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，且可判定第一次作為控制輸入所對(duì)應(yīng)的風(fēng)向傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4;若其中一個(gè)差值大于設(shè)定值，另一個(gè)差值小于設(shè)定值，則以差值小于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，且可判定第一次作為控制輸入所對(duì)應(yīng)的風(fēng)向傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4;若兩個(gè)差值連續(xù)多個(gè)周期均大于設(shè)定值，則可判定兩個(gè)風(fēng)速傳感器均出現(xiàn)故障，且其中一個(gè)風(fēng)向傳感器也出現(xiàn)故障，機(jī)組將停機(jī)并需進(jìn)行相應(yīng)的處理；
步驟4、當(dāng)機(jī)組處于發(fā)電狀態(tài)，且風(fēng)速接近機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，實(shí)時(shí)比較兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值，分別計(jì)算出兩個(gè)風(fēng)速傳感器在一定時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將兩個(gè)平均風(fēng)速值中較大的值作為機(jī)組是否切出的判斷風(fēng)速，如果平均風(fēng)速值中較大的值大于切出風(fēng)速，則返回步驟I，否則返回步驟3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制中兩套測(cè)風(fēng)傳感器自動(dòng)切換的方法，其包括以下步驟: 步驟1、機(jī)組待機(jī)，將當(dāng)?shù)乜諝饷芏戎岛蜋C(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的功率曲線作為機(jī)組控制的參考輸入，計(jì)算出機(jī)組在當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€，進(jìn)入步驟2; 步驟2、判斷是否切入，當(dāng)機(jī)組處于待機(jī)狀態(tài)，且風(fēng)速小于機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，實(shí)時(shí)比較兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值，分別計(jì)算出兩個(gè)風(fēng)速傳感器在一定時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將兩個(gè)平均風(fēng)速值中較大的值作為機(jī)組是否切入的判斷風(fēng)速，當(dāng)平均風(fēng)速值中較大的值大于切入風(fēng)速時(shí)，進(jìn)入步驟3，否則返回步驟I; 步驟3、當(dāng)機(jī)組處于發(fā)電狀態(tài)，且風(fēng)速小于機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，以步驟I得出的機(jī)組在當(dāng)?shù)乜諝饷芏认碌墓β是€為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際輸出功率計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)的平均功率，并通過(guò)插值的方法反推出理論上此時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將此平均風(fēng)速值與兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均風(fēng)速值進(jìn)行對(duì)比: 步驟3-1、若兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均值與反推的平均風(fēng)速值的差值均在設(shè)定值之內(nèi)，則取差值最小的值所對(duì)應(yīng)的傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，進(jìn)入步驟4; 步驟3-2、若其中一個(gè)差值大于設(shè)定值，另一個(gè)差值小于設(shè)定值，則以差值小于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，若差值大于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器連續(xù)多個(gè)周期的差值均大于設(shè)定值，則可判定此風(fēng)速傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4; 步驟3-3、若兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值與計(jì)算值的差值連續(xù)多個(gè)周期均大于設(shè)定值時(shí)，如果此時(shí)兩個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值較為一致，則可判定兩個(gè)風(fēng)速傳感器的均出現(xiàn)故障，機(jī)組停機(jī)并需進(jìn)行相應(yīng)的處理；如果此時(shí)兩個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值不同，則系統(tǒng)不再使用當(dāng)前作為控制的風(fēng)向傳感器所采集的數(shù)據(jù)，而自動(dòng)將另一個(gè)風(fēng)向傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，控制機(jī)組重新偏航對(duì)風(fēng)，再根據(jù)實(shí)際功率反推理論風(fēng)速，并將此值與兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值進(jìn)行再次比較，若兩個(gè)風(fēng)速傳感器在此時(shí)間段內(nèi)所測(cè)量得出的平均值與反推的平均風(fēng)速值的差值均在設(shè)定值之內(nèi)，則取差值最小的值所對(duì)應(yīng)的傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，且可判定第一次作為控制輸入所對(duì)應(yīng)的風(fēng)向傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4;若其中一個(gè)差值大于設(shè)定值，另一個(gè)差值小于設(shè)定值，則以差值小于設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速傳感器的測(cè)量值作為控制輸入，且可判定第一次作為控制輸入所對(duì)應(yīng)的風(fēng)向傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)給出警告信息，進(jìn)入步驟4;若兩個(gè)差值連續(xù)多個(gè)周期均大于設(shè)定值，則可判定兩個(gè)風(fēng)速傳感器均出現(xiàn)故障，且其中一個(gè)風(fēng)向傳感器也出現(xiàn)故障，機(jī)組將停機(jī)并需進(jìn)行相應(yīng)的處理； 步驟4、當(dāng)機(jī)組處于發(fā)電狀態(tài)，且風(fēng)速接近機(jī)組設(shè)計(jì)的切出風(fēng)速時(shí)，實(shí)時(shí)比較兩個(gè)風(fēng)速傳感器的測(cè)量值，分別計(jì)算出兩個(gè)風(fēng)速傳感器在一定時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速值，將兩個(gè)平均風(fēng)速值中較大的值作為機(jī)組是否切出的判斷風(fēng)速，如果平均風(fēng)速值中較大的值大于切出風(fēng)速，則進(jìn)入步驟I，否則返回步驟3。
【文檔編號(hào)】F03D7/02GK106089576SQ201610444031
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】譚諍, 王首川, 譚雅翊, 婁靜麗
【申請(qǐng)人】湘電風(fēng)能有限公司