CN105909467A - 风力发电机组紧急偏航控制装置 - Google Patents

风力发电机组紧急偏航控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105909467A
CN105909467A CN201610334493.1A CN201610334493A CN105909467A CN 105909467 A CN105909467 A CN 105909467A CN 201610334493 A CN201610334493 A CN 201610334493A CN 105909467 A CN105909467 A CN 105909467A
Authority
CN
China
Prior art keywords
yaw
urgent
control device
generating set
relay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610334493.1A
Other languages
English (en)
Inventor
张海平
陈虎
孙彦利
蔡晓峰
高伟
王松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
China Creative Wind Energy Co Ltd
Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd
Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd
Tongliao China Creative Wind Energy Co Ltd
Original Assignee
Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd
Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd
Tongliao China Creative Wind Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd, Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd, Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd, Tongliao China Creative Wind Energy Co Ltd filed Critical Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
Priority to CN201610334493.1A priority Critical patent/CN105909467A/zh
Publication of CN105909467A publication Critical patent/CN105909467A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • F03D7/0208—Orientating out of wind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0256—Stall control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/047—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the controller architecture, e.g. multiple processors or data communications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明提供了一种包括电源***、与电源***电连接的偏航***，所述电源***包括电网电源，所述偏航***包括变频器、与变频器电连接的偏航电机，还包括接入电源***，用于发电机超速情况下控制偏航***动作的超速控制***。在风机出现紧急状况，比如发电机长时间处于超速状态引起倒机或者重大设备事故等，能够启动紧急偏航控制装置调整风机朝向，或者电网电源突发断电能够依靠备用电源为紧急偏航控制装置供电，从而进行偏航动作，是风机处于安全状态，避免造成重大经济损失。

Description

风力发电机组紧急偏航控制装置
技术领域
本发明涉及风力发电机组控制技术领域，具体涉及一种风力发电机组紧急偏航控制装置。
背景技术
风向具有随机性，总是在不断改变。为了使风轮正常工作时，风轮叶片一直正对着风的方向，以充分利用风的能量，在机舱转盘底座上安装调向机构，风力发电机组的调向机构称为偏航装置。偏航装置可以调整风机轮毂朝向与风向的夹角，分为主动偏航和被动偏航两种，主动偏航是指应用液压和电动方式通过调整风机轮毂朝向与风向的夹角，使风机能够及时跟踪风向的变化，捕获更大的风能。
目前常规的主动偏航装置能够在风机***正常情况下动作，当发电机长时间超速引起倒机却不能启动偏航装置主动偏航，或者当风力发电机组电网电源突发断电情况下不能进行偏航动作，这样在风机出现紧急情况时无法依靠偏航装置来保护风机，会对风机造成损害，还会遭受重大经济损失。
发明内容
本发明提供了一种风力发电机组紧急偏航控制装置，在风机出现紧急情况时，比如长时间超速引起倒机或者电网电源突发断电等，能够启动紧急偏航控制装置，调整风机朝向，使风机处于安全状态。
本发明提供的风力发电机组紧急偏航控制装置，包括电源***、与电源***电连接的偏航***，所述电源***包括电网电源，所述偏航***包括变频器、与变频器电连接的偏航电机。
在现有技术的基础上，本发明还作出如下改进：所述偏航控制装置还包括接入电源***，用于发电机超速情况下控制偏航***动作的超速控制***。
进一步的，所述电源***还包括与电网电源串联保持浮充电状态的备用电源。
进一步的，所述超速控制***包括开关电源、速度接近开关、超速继电器、接触器、时间继电器，所述速度接近开关、超速继电器、接触器、时间继电器并联连接开关电源，所述速度接近开关与超速继电器其中一个超速继电器开关连接，所述超速继电器另一超速继电器开关分别与时间继电器、接触器串联连接，所述接触器的一个接触器开关与时间继电器开关串联后分别与时间继电器和接触器连接，所述接触器还有两个接触器开关与变频器连接。
更进一步的，所述速度接近开关安装在发电机外壳上，用于测量发电机转速。
更进一步的，所述超速继电器安装在风机机舱控制柜内，用于检测速度接近开关的频率信号。
更进一步的，所述偏航***还包括连接变频器和偏航电机电的开关。
优选的，所述备用电源为超级电容组，输入为400VAC，输出为450VDC，容量为200F。
优选的，所述偏航电机为功率3kW的电机，额定电压为400V，抱闸方式为得电抱闸、失电打开。
优选的，所述变频器的额定电流不小于30A。
本发明的有益效果：
在风机出现紧急状况，比如发电机长时间处于超速状态引起倒机或者重大设备事故等，能够启动紧急偏航控制装置调整风机朝向，或者电网电源突发断电能够依靠备用电源为紧急偏航控制装置供电，从而进行偏航动作，是风机处于安全状态，避免造成重大经济损失。
附图说明
图1是本发明实施例电气原理图。
附图标注：
G1为电网电源，G2为开关电源，A为变频器，B为速度接近开关，C为备用电源，M1-M3为偏航电机，K1为接触器，K1.1、K1.2、K1.3为接触器开关，K2为超速继电器，K2.1、K2.2为超速继电器开关，T为时间继电器，T1.1为时间继电器开关，Q1-Q3为开关。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，不能理解为对本发明具体保护范围的限定。
实施例
本实施例的风力发电机组紧急偏航控制装置包括电源***,用于给偏航控制装置供电，所述电源***包括电网电源G1，与电网电源G1串联保持浮充电状态的备用电源C，所述备用电源C为超级电容组，输入为400VAC，输出为450VDC，容量为200F。所述偏航控制装置正常工作时，备用电源C一直处于浮充电状态，保证备用电源C的容量处于最高状态。当电网电源G1断电的情况下，如果风机未能正常收桨停机，备用电源C启动。
还包括与电源***电连接的偏航***，所述偏航***包括变频器A、与变频器A电连接的三台偏航电机M1、M2、M3，以及连接变频器A和偏航电机M1、M2、M3的三个开关Q1、Q2、Q3。所述偏航电机M1、M2、M3都是功率为3kW的电机，额定电压为400V，抱闸方式为得电抱闸、失电打开。所述变频器A的额定电流不小于30A。
还包括接入电源***，用于发电机超速情况下控制偏航***动作的超速控制***，所述超速控制***包括开关电源G2、速度接近开关B、超速继电器K2、接触器K1、时间继电器T，所述速度接近开关B、超速继电器K2、接触器K1、时间继电器T并联连接开关电源G2，所述速度接近开关B与超速继电器K2其中一个超速继电器开关K2.2连接，所述超速继电器K2另一超速继电器开关K2.1分别与时间继电器T、接触器K1串联连接，所述接触器K1的一个接触器开关K1.1与时间继电器开关T1.1串联后分别与时间继电器T和接触器K1连接，所述接触器K1还有两个接触器开关K1.2、K1.3与变频器A连接。所述速度接近开关B安装在发电机外壳上，用于测量发电机转速。所述超速继电器K2安装在风机机舱控制柜内，用于检测速度接近开关B的频率信号，所述超速继电器K2设定门限值，当检测到的频率超过此门限值后，超速继电器K2动作。所述超速继电器K2的门限值设置根据发电机的保护转速和超速继电器K2测量的脉冲数进行计算，比如：发电机的保护转速为2500rpm，测量的脉冲数为2，则超速继电器K2设置门限值为：2500*2/60＝83.33。
通过速度接近开关B测量发电机的转速，当发电机转速超过2500rpm时，超速继电器K2动作，超速继电器K2的超速继电器开关k2.1吸合，时间继电器T和接触器K1得电，接触器K1的接触器开关K1.2、K1.3吸合，变频器A通电工作，偏航电机M1、M2、M3的电动抱闸和液压刹车全部打开，变频器A控制偏航电机M1、M2、M3进行偏航动作，使风机偏离主风向，迫使发电机转速降到安全范围之内。根据偏航的速度为0.6°/s，紧急偏航控制装置至少要运行100s，使风力发电机组朝向偏离风向至少60°，完成偏航动作。

Claims (9)

1.一种风力发电机组紧急偏航控制装置，包括电源***、与电源***电连接的偏航***，所述电源***包括电网电源，所述偏航***包括变频器、与变频器电连接的偏航电机，其特征在于：还包括接入电源***，用于发电机超速情况下控制偏航***动作的超速控制***。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组紧急偏航控制装置，其特征在于：所述电源***还包括与电网电源串联保持浮充电状态的备用电源。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组紧急偏航控制装置，其特征在于：所述超速控制***包括开关电源、速度接近开关、超速继电器、接触器、时间继电器，所述速度接近开关、超速继电器、接触器、时间继电器并联连接开关电源，所述速度接近开关与超速继电器其中一个超速继电器开关连接，所述超速继电器另一超速继电器开关分别与时间继电器、接触器串联连接，所述接触器的一个接触器开关与时间继电器开关串联后分别与时间继电器和接触器连接，所述接触器还有两个接触器开关与变频器连接。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组紧急偏航控制装置，其特征在于：所述速度接近开关安装在发电机外壳上，用于测量发电机转速。
5.根据权利要求3所述的风力发电机组紧急偏航控制装置，其特征在于：所述超速继电器安装在风机机舱控制柜内，用于检测速度接近开关的频率信号。
6.根据权利要求1所述的风力发电机组紧急偏航控制装置，其特征在于：所述偏航***还包括连接变频器和偏航电机电的开关。
7.根据权利要求2所述的风力发电机组紧急偏航控制装置，其特征在于：所述备用电源为超级电容组，输入为400VAC，输出为450VDC，容量为200F。
8.根据权利要求2所述的风力发电机组紧急偏航控制装置，其特征在于：所述偏航电机为功率3kW的电机，额定电压为400V，抱闸方式为得电抱闸、失电打开。
9.根据权利要求1所述的风力发电机组紧急偏航控制装置，其特征在于：所述变频器的额定电流不小于30A。
CN201610334493.1A 2016-05-19 2016-05-19 风力发电机组紧急偏航控制装置 Pending CN105909467A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610334493.1A CN105909467A (zh) 2016-05-19 2016-05-19 风力发电机组紧急偏航控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610334493.1A CN105909467A (zh) 2016-05-19 2016-05-19 风力发电机组紧急偏航控制装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105909467A true CN105909467A (zh) 2016-08-31

Family

ID=56749302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610334493.1A Pending CN105909467A (zh) 2016-05-19 2016-05-19 风力发电机组紧急偏航控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105909467A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107086662A (zh) * 2017-06-07 2017-08-22 明阳智慧能源集团股份公司 一种风电场分布式偏航后备电源***的控制方法
US20200244209A1 (en) * 2016-12-12 2020-07-30 Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. Drive control apparatus and method for yaw motor of wind turbine
CN112145350A (zh) * 2020-10-28 2020-12-29 华能新能源股份有限公司河北分公司 一种风力发电机组预防飞车自动应急偏航控制***及方法
CN112392655A (zh) * 2019-08-14 2021-02-23 湖南世优电气股份有限公司 风力发电机自动紧急偏航装置、方法和设备
CN112922777A (zh) * 2021-02-22 2021-06-08 华电电力科学研究院有限公司 一种风电机组超速手/自动应急偏航方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200244209A1 (en) * 2016-12-12 2020-07-30 Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. Drive control apparatus and method for yaw motor of wind turbine
US10998845B2 (en) * 2016-12-12 2021-05-04 Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. Drive control apparatus and method for yaw motor of wind turbine
CN107086662A (zh) * 2017-06-07 2017-08-22 明阳智慧能源集团股份公司 一种风电场分布式偏航后备电源***的控制方法
CN112392655A (zh) * 2019-08-14 2021-02-23 湖南世优电气股份有限公司 风力发电机自动紧急偏航装置、方法和设备
CN112145350A (zh) * 2020-10-28 2020-12-29 华能新能源股份有限公司河北分公司 一种风力发电机组预防飞车自动应急偏航控制***及方法
CN112145350B (zh) * 2020-10-28 2024-04-12 华能新能源股份有限公司河北分公司 一种风力发电机组预防飞车自动应急偏航控制方法
CN112922777A (zh) * 2021-02-22 2021-06-08 华电电力科学研究院有限公司 一种风电机组超速手/自动应急偏航方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105909467A (zh) 风力发电机组紧急偏航控制装置
US20220345007A1 (en) Electric power supply method and electric power supply system
CN101828032B (zh) 风力发电装置
CN204663764U (zh) 一种应用超级电容的风力发电变桨控制***
CN104779693B (zh) 风力涡轮机变桨***的运转方法
JP2003153595A (ja) 流体発電装置
US9172321B2 (en) Electrical yaw drive for a wind turbine, wind turbine and method for operating a wind turbine
CN204871616U (zh) 大功率高电压电驱动有线无人机动力***
TW201326547A (zh) 風力發電系統及其控制方法
CN108365676A (zh) 电动汽车高速动力电源故障应急供电控制方法及装置
JP2015226426A (ja) 非常用発電システム
CN106405292A (zh) 一种风机变桨驱动器自动测试***
CN205779469U (zh) 风力发电机组紧急偏航控制装置
CN103452755B (zh) 一种风力发电机组直流变桨距控制***的收桨控制方法
CN105059554A (zh) 大功率高电压电驱动有线无人机动力***
CN201953562U (zh) 一种风力发电机变桨距控制***
CN106903542B (zh) 一种主轴静压导轨断电保护方法
CN104912803A (zh) 内燃机车空压机组控制装置
CN201835929U (zh) 柴油发电机组自动化控制器
CN203248316U (zh) 变桨***的运行控制***
CN104158239A (zh) 一种变浆***的备用电源***
CN103511182B (zh) 一种风力发电机组直流变桨距控制***
CN103684159A (zh) 防止内燃机车辅助发电电路过压的控制方法
JP5085910B2 (ja) 風力発電機のバッテリーレス制御方法及び装置
CN102705159B (zh) 安全收桨控制方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160831

RJ01 Rejection of invention patent application after publication