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CN106194600A - 一种风力发电机组温度容错控制方法 - Google Patents

一种风力发电机组温度容错控制方法 Download PDF

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喻秋敏
宋建秀
胡婵娟
万宇宾
袁莹
陈世超
汤腾蛟
陈少敏
蒋韬
刘璐
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Abstract

本发明公开了一种风力发电机组温度容错控制方法，在风力发电机组部件对应只有单个采集温度的情况下，根据此温度采集点的实时温度和实时温度斜率对此部件进行温度控制；在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，实时计算各个温度采集点的温度平均值，根据温度平均值和各个温度值对温度采集点进行异常判断，如异常则剔除此温度采集点，以其它温度采集点的温度值进行温度控制。本发明的风力发电机组温度容错控制方法具有原理简单、能够避免非正常停机带来的电量损失等优点。

Description

一种风力发电机组温度容错控制方法
技术领域
本发明主要涉及风力发电技术领域，特指一种风力发电机组温度容错控制方法。
背景技术
风力发电机组在运行过程中，发电机、齿轮箱、变流器、控制柜等部件容易发热，需要安装温度传感器实时检测其温度，以判断冷却装置是否需要动作、是否需要限功率运行或者停机。高温停机故障在风力发电机组运行过程中时有发生，造成了一定发电量的损失。此类故障中有一些是冷却装置失效或者散热通道等故障引起的，为了保护风力发电机组和基于安全的考虑，需要进行停机处理。现有风力发电机组的温度控制方法比较简单，一般的控制逻辑为当温度小于某设定值，启动加热器；当温度大于某设定值，启动冷却装置，若温度大于上限值，则限功率运行或停机。这种控制逻辑的优点是逻辑简单，容易实现。但是该控制方法没有考虑温度传感器自身故障（包括温度传输线路故障）导致的温度测量失准，可能会导致风力发电机组在不应该限功率时限功率运行，不应该停机时停机，造成发电量的损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、可有效判断温度异常以避免非正常停机的风力发电机组温度容错控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种风力发电机组温度容错控制方法，在风力发电机组部件对应只有单个采集温度的情况下，根据此温度采集点的实时温度和实时温度斜率对此部件进行温度控制；在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，实时计算各个温度采集点的温度平均值，根据温度平均值和各个温度值对温度采集点进行异常判断，如异常则剔除此温度采集点，以其它温度采集点的温度值进行温度控制。
作为上述技术方案的进一步改进：
在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，根据温度平均值和各个温度值对温度采集点进行异常判断的过程为：当多个温度采集点中一部分温度值达到温度上限值，而另一部分温度值未达到温度上限值，则判断温度平均值是否大于预设平均值，若温度平均值大于预设平均值，则判断最高温度值对应的温度采集点异常。
在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，温度控制还包括：当温度平均值达到冷却装置开启阈值时，启动冷却装置；当所有温度采集点的温度值均大于温度上限值时，风力发电机组停机。
在风力发电机组中部件对应有两个采集温度时，当两个温度值中有一个温度值达到温度上限值，而另一个温度值未达到温度上限值，判断温度平均值是否大于预设平均值，若温度平均值大于预设平均值，则判断大于温度上限的温度值对应的温度采集点异常并剔除，进入单个采集温度对应的温度控制。
在风力发电机组中的某个部件对应只有单个采集温度的情况下，当温度采集点对应的温度值大于温度上限值，且温度斜率大于预设斜率时，风力发电机组根据运行工况调用风机运行数据库中的温度值，并将此温度值加上裕量作为当前温度值进行控制，风力发电机组正常运行并发出相应报警信号。
在风力发电机组中的某个部件对应只有单个采集温度的情况下，温度控制还包括：当温度值达到冷却装置开启阈值时，启动冷却装置；当温度值大于温度上限值，且温度斜率不大于预设斜率，风力发电机组停机。
所述风力发电机组部件包括齿轮箱、发电机、变流器和控制柜。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的风力发电机组温度容错控制方法，考虑了目前风力发电机组温度控制中未考虑温度检测件本身的故障引起的风力发电机组停机的问题，且针对各部件对应的温度采集点数量采用了不同的温度控制方法，如在只有单个采集温度的情况下，通过实时温度值与实时温度斜率结合进行异常判断，保证在单个温度采集点有误的情况下风力发电机组能照常运行并发出报警信号；另外在多个采集温度的情况下，通过平均温度与各温度值的结合判断异常的温度信号并剔除，从而保证温度控制的精准性，避免温度检测件故障引起的停机。
附图说明
图1为本发明中单个采集温度对应的方法流程图。
图2为本发明中多个采集温度对应的方法流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1和图2所示，本实施例的风力发电机组温度容错控制方法，在风力发电机组部件对应只有单个采集温度的情况下，根据此温度采集点的实时温度和实时温度斜率对此部件进行温度控制；在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，实时计算各个温度采集点的温度平均值，根据温度平均值和各个温度值对温度采集点进行异常判断，如异常则剔除此温度采集点，以其它温度采集点的温度值进行温度控制。本发明的风力发电机组温度容错控制方法，考虑了目前风力发电机组温度控制中未考虑温度检测件本身的故障引起的风力发电机组停机的问题，且针对各部件对应的温度采集点数量采用了不同的温度控制方法，如在只有单个采集温度的情况下，通过实时温度值与实时温度斜率结合进行异常判断，保证在单个温度采集点有误的情况下风力发电机组能照常运行并发出报警信号；另外在多个采集温度的情况下，通过平均温度与各温度值的结合判断异常的温度信号并剔除，从而保证温度控制的精准性，避免温度检测件故障引起的停机。
本实施例中，在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，根据温度平均值和各个温度值对温度采集点进行异常判断的过程为：当多个温度采集点中一部分温度值达到温度上限值，而另一部分温度值未达到温度上限值，则判断温度平均值是否大于预设平均值（预设平均值为温度上限值与预设系数的乘积），若温度平均值大于预设平均值，则判断最高温度值对应的温度采集点异常。此判断过程原理简单、操作简便。
本实施例中，在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，温度控制还包括：当温度平均值达到冷却装置开启阈值时，启动冷却装置，否则冷却装置不动作；当所有温度采集点的温度值均大于温度上限值时，则可以判断非温度检测件本身故障，因此风力发电机组停机进行检修。
本实施例中，在风力发电机组中部件对应有两个采集温度（如T1和T2）时，当两个温度值中有一个温度值（如T1）达到温度上限值，而另一个温度值（T2）未达到温度上限值，判断温度平均值（（T1+T2）/2）是否大于预设平均值，若温度平均值大于预设平均值，则判断大于温度上限的温度值（T1）对应的温度采集点异常并剔除，进入单个采集温度对应的温度控制。
本实施例中，在风力发电机组中的某个部件对应只有单个采集温度的情况下，当温度采集点对应的温度值大于温度上限值，此时不能判断此温度值是实际温度还是温度检测件故障引起的，因此再判断温度斜率是否大于预设斜率，当温度斜率小于预设斜率，则可以判断为非温度检测件本身的故障引起；当温度斜率大于预设斜率，则可判断为温度检测件本身故障引起的温度漂移，风力发电机组根据运行工况调用风机运行数据库中的温度值，并将此温度值加上裕量作为当前温度值进行控制，风力发电机组正常运行并发出相应报警信号。当然，在温度斜率大于预设斜率的情况下，结合其它相关部件的温度值进行综合判断，以提高温度判断的准确性。
本实施例中，在风力发电机组中的某个部件对应只有单个采集温度的情况下，温度控制还包括：当温度值达到冷却装置开启阈值时，启动冷却装置，否则不动作。
本实施例中，风力发电机组部件包括齿轮箱、发电机、变流器和控制柜。在进行各温度采集时，对各温度信号进行保存，并建立风机运行温度数据库，根据实时的温度值和之前保存的历史数据，即可快速计算实时温度斜率值。
本发明的风力发电机组温度容错控制方法，充分考虑温度检测件（如温度传感器）以及线路故障，通过优化温度控制，进行温度容错控制，能够有效避免非必要的限功率运行或停机，减少发电量的损失。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种风力发电机组温度容错控制方法，其特征在于，在风力发电机组部件对应只有单个采集温度的情况下，根据此温度采集点的实时温度和实时温度斜率对此部件进行温度控制；在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，实时计算各个温度采集点的温度平均值，根据温度平均值和各个温度值对温度采集点进行异常判断，如异常则剔除此温度采集点，以其它温度采集点的温度值进行温度控制。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组温度容错控制方法，其特征在于，在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，根据温度平均值和各个温度值对温度采集点进行异常判断的过程为：当多个温度采集点中一部分温度值达到温度上限值，而另一部分温度值未达到温度上限值，则判断温度平均值是否大于预设平均值，若温度平均值大于预设平均值，则判断最高温度值对应的温度采集点异常。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组温度容错控制方法，其特征在于，在风力发电机组中的某个部件对应有多个采集温度的情况下，温度控制还包括：当温度平均值达到冷却装置开启阈值时，启动冷却装置；当所有温度采集点的温度值均大于温度上限值时，风力发电机组停机。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组温度容错控制方法，其特征在于，在风力发电机组中部件对应有两个采集温度时，当两个温度值中有一个温度值达到温度上限值，而另一个温度值未达到温度上限值，判断温度平均值是否大于预设平均值，若温度平均值大于预设平均值，则判断大于温度上限的温度值对应的温度采集点异常并剔除，进入单个采集温度对应的温度控制。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的风力发电机组温度容错控制方法，其特征在于，在风力发电机组中的某个部件对应只有单个采集温度的情况下，当温度采集点对应的温度值大于温度上限值，且温度斜率大于预设斜率时，风力发电机组根据运行工况调用风机运行数据库中的温度值，并将此温度值加上裕量作为当前温度值进行控制，风力发电机组正常运行并发出相应报警信号。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组温度容错控制方法，其特征在于，在风力发电机组中的某个部件对应只有单个采集温度的情况下，温度控制还包括：当温度值达到冷却装置开启阈值时，启动冷却装置；当温度值大于温度上限值，且温度斜率不大于预设斜率，风力发电机组停机。
7.根据权利要求5所述的风力发电机组温度容错控制方法，其特征在于，所述风力发电机组部件包括齿轮箱、发电机、变流器和控制柜。
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