本實用新型屬于風力發電功率調節技術領域,具體涉及一種測量機組湍流強度的輔助偏航控制系統。
背景技術:
隨著風電行業快速發展,客戶對風力發電機組設備的要求也越來越高,對風機細節設計也越來越重視,如何更高效利用風能、降低載荷、提高偏航系統壽命對風機設計尤為關鍵。
傳統的風機偏航系統由風機主控制器依賴風場風速、風向等風信息數據控制偏航執行機構動作實現偏航,并沒有考慮氣體湍流對偏航的影響。在湍流強度較大的情況下執行偏航,對機組振動較大,威脅風機安全。
技術實現要素:
本實用新型提供了一種測量機組湍流強度的輔助偏航控制系統,通過測量風場實際湍流強度,有效控制風機進行合理偏航。
本實用新型提供的測量機組湍流強度的輔助偏航控制系統,包括安裝于機艙內部用于偏航控制的主控制器,安裝于機艙內部執行偏航的偏航執行機構。在現有技術的基礎上,本實用新型還作出如下改進:還包括安裝在機艙外部用于實時采集風場湍流強度數據的測量傳感器,安裝在機艙內部用于接收風場湍流數據并判斷風場湍流強度大小、輔助主控制器進行偏航控制的智能控制器。
進一步的,測量傳感器為風速測量傳感器、風向測量傳感器、溫度測量傳感器、氣壓測量傳感器、濕度測量傳感器中的一種或至少兩種的組合。
進一步的,所述智能控制器與主控制器之間通過以太網或USB或RS232或RS485或MODBUS或OPC或CAN或CANOpen實時通信。
進一步的,所述智能控制器包括電源模塊、CPU和通信模塊。
本實用新型的有益效果:通過測量風場實際湍流強度,采用不同控制策略有效控制風機進行合理偏航,在優化偏航系統、提高偏航系統壽命的基礎上,更取得了提高風能利用率、降低載荷、保證風力發電機組安全的效果。
附圖說明
圖1本實用新型輔助偏航控制系統整體結構示意圖,
圖2智能控制器輔助主控制器進行偏航控制方法流程圖。
附圖說明:
1、測量傳感器,2、智能控制器,3、主控制器,4、偏航執行機構,5、輪轂,6、機艙;2-1、電源模塊,2-2、CPU,2-3、通信模塊。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型,不能理解為對本實用新型具體保護范圍的限定。
實施例
參照圖1,本實施例的測量機組湍流強度的輔助偏航控制系統,包括測量傳感器1、智能控制器2、主控制器3、偏航執行機構4,所述測量傳感器1安裝于靠近輪轂5一側的機艙6頂部,包括風速測量傳感器、風向測量傳感器、溫度測量傳感器、氣壓測量傳感器、濕度測量傳感器五種傳感器,分別用于采集輪轂5高度處的風速、風向、溫度、氣壓、濕度數據。所述智能控制器2安裝在機艙6內部,其輸入端與測量傳感器1通訊連接,接收測量傳感器1實時采集的風速、風向、溫度、氣壓、濕度風場湍流數據,通過對這些數據的分析處理,判斷風場的湍流強度大小并輔助主控制器3進行偏航控制。所述智能控制器2輸出端與主控制器3輸入端通信連接,通信方式可以為以太網或USB或RS232或RS485或MODBUS或OPC或CAN或CANOpen。
參照圖1,所述智能控制器2包括電源模塊2-1、CPU2-2和通信模塊2-3,所述電源模塊2-1為CPU2-2和通信模塊2-3提供工作電壓、電流,所述通信模塊2-3實現智能控制器2與測量傳感器1和主控制器3的實時通信,所述CPU2-2分析處理風場湍流數據,并判斷湍流強度大小。
參照圖2,所述智能控制器2輔助主控制器3進行偏航控制的方法如下:智能控制器2判斷湍流強度的大小,如果湍流強度小于預設值,智能控制器2會將其偏航控制信號傳輸給主控制器3,主控制器3按照原控制策略控制偏航執行機構4偏航動作,如果湍流強度大小大于預設值,智能控制器2直接控制偏航執行機構4進行偏航,減少偏航動作,優化偏航系統,提高風能的利用率,從而提高發電效率,并提高偏航系統的壽命。