本公開涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法及偏航系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)力發(fā)電作為新能源，已經(jīng)形成了成熟的規(guī)模。

2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的測(cè)試裝置對(duì)機(jī)組的性能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有重要意義，其中，偏航技術(shù)是支持風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的重要部分。

3、在相關(guān)技術(shù)中，可以通過(guò)電驅(qū)動(dòng)的電機(jī)偏航系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)組偏航，然而，這樣的電機(jī)偏航一般需要設(shè)置備用電源，并且還需要配備制動(dòng)電阻等器件，這使得電機(jī)偏航所需要的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，此外，在極端運(yùn)行工況下，電機(jī)偏航系統(tǒng)還可能出現(xiàn)器件熔斷或跳閘等問(wèn)題，影響機(jī)組整體的可靠性和穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于相關(guān)技術(shù)中電機(jī)偏航系統(tǒng)的電氣設(shè)備復(fù)雜、可靠性不佳的問(wèn)題，本公開提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法及偏航系統(tǒng)。

2、本公開的第一方面提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法，所述偏航系統(tǒng)包括偏航傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓馬達(dá)和液壓閥，其中，所述偏航仿真控制方法包括：確定所述液壓馬達(dá)在所述液壓閥的初始開度下施加到所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)的第一馬達(dá)力矩以及作用到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙的氣動(dòng)力矩；基于所述第一馬達(dá)力矩和所述氣動(dòng)力矩，確定所述液壓馬達(dá)的第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速；基于所述第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速和預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，確定所述液壓閥的第一目標(biāo)開度；基于所述第一目標(biāo)開度，確定所述液壓馬達(dá)在所述第一目標(biāo)開度下的第二馬達(dá)力矩，以對(duì)所述偏航系統(tǒng)的偏航過(guò)程進(jìn)行仿真；基于所述偏航過(guò)程的仿真結(jié)果，對(duì)所述偏航系統(tǒng)進(jìn)行控制。

3、可選地，通過(guò)以下方式確定所述液壓閥的第一目標(biāo)開度：基于所述第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速和所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，確定所述液壓馬達(dá)的目標(biāo)流量；基于所述目標(biāo)流量，確定所述第一目標(biāo)開度。

4、可選地，通過(guò)以下方式確定所述目標(biāo)流量：響應(yīng)于所述第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速大于所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，基于所述液壓馬達(dá)的進(jìn)液口和出液口的液壓差以及與所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的流量，確定所述目標(biāo)流量。

5、可選地，通過(guò)以下方式確定所述液壓差：基于所述第一馬達(dá)力矩和所述氣動(dòng)力矩，確定所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)受到的制動(dòng)力矩；基于所述制動(dòng)力矩和所述液壓馬達(dá)的馬達(dá)容積，確定所述液壓差。

6、可選地，所述對(duì)所述偏航系統(tǒng)的偏航過(guò)程進(jìn)行仿真的步驟包括：基于所述第二馬達(dá)力矩和所述氣動(dòng)力矩，確定所述液壓馬達(dá)的第二馬達(dá)轉(zhuǎn)速，以對(duì)所述偏航系統(tǒng)的偏航速度進(jìn)行仿真。

7、可選地，通過(guò)以下方式確定所述第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速：獲取所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)受到的摩擦力矩；基于所述摩擦力矩、所述第一馬達(dá)力矩和所述氣動(dòng)力矩，確定所述液壓馬達(dá)的第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

8、可選地，所述偏航仿真控制方法還包括：基于所述第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速和所述液壓馬達(dá)的參考轉(zhuǎn)速，確定所述液壓閥的第二目標(biāo)開度；基于所述第二目標(biāo)開度，確定所述液壓馬達(dá)施加到所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)的目標(biāo)馬達(dá)力矩；基于所述目標(biāo)馬達(dá)力矩和作用到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙的氣動(dòng)力矩，確定所述液壓馬達(dá)在所述第二目標(biāo)開度下的第三馬達(dá)轉(zhuǎn)速，以對(duì)所述偏航系統(tǒng)的偏航速度進(jìn)行仿真。

9、可選地，通過(guò)以下方式確定所述目標(biāo)馬達(dá)力矩：基于所述第二目標(biāo)開度、所述液壓閥的壓力敏感系數(shù)以及所述液壓馬達(dá)的馬達(dá)容積和馬達(dá)效率，確定所述目標(biāo)馬達(dá)力矩。

10、可選地，通過(guò)以下方式確定所述第三馬達(dá)轉(zhuǎn)速：獲取所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)受到的摩擦力矩；基于所述摩擦力矩、所述目標(biāo)馬達(dá)力矩和所述氣動(dòng)力矩，確定所述第三馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

11、可選地，通過(guò)以下方式對(duì)所述偏航系統(tǒng)進(jìn)行控制：確定所述液壓馬達(dá)的第一實(shí)際馬達(dá)轉(zhuǎn)速；基于所述第一實(shí)際馬達(dá)轉(zhuǎn)速和所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，確定所述液壓閥的第一實(shí)際目標(biāo)開度；基于所述第一實(shí)際目標(biāo)開度，控制所述液壓閥的開度，以控制所述液壓馬達(dá)施加到所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力。

12、可選地，通過(guò)以下方式確定所述液壓閥的第一實(shí)際目標(biāo)開度：基于所述第一實(shí)際馬達(dá)轉(zhuǎn)速和所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，確定所述液壓馬達(dá)的目標(biāo)流量；基于所述目標(biāo)流量，確定所述第一實(shí)際目標(biāo)開度。

13、可選地，通過(guò)以下方式確定所述目標(biāo)流量：響應(yīng)于所述第一實(shí)際馬達(dá)轉(zhuǎn)速大于所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，基于所述液壓馬達(dá)的進(jìn)液口和出液口的液壓差以及與所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的流量，確定所述目標(biāo)流量。

14、可選地，所述偏航仿真控制方法還包括：基于所述第一實(shí)際馬達(dá)轉(zhuǎn)速和所述液壓馬達(dá)的參考轉(zhuǎn)速，確定所述液壓閥的第二實(shí)際目標(biāo)開度；基于所述第二實(shí)際目標(biāo)開度，控制所述液壓閥的開度，以控制所述液壓馬達(dá)施加到所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力。

15、本公開的第二方面提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)，所述偏航系統(tǒng)包括：偏航傳動(dòng)系統(tǒng)，所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)接收來(lái)自所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙的氣動(dòng)力矩；液壓馬達(dá)，所述液壓馬達(dá)連接到所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)，并且能夠向所述偏航傳動(dòng)系統(tǒng)提供制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力；液壓閥，所述液壓閥用于控制所述液壓馬達(dá)的流量；偏航仿真控制系統(tǒng)，所述偏航仿真控制系統(tǒng)用于執(zhí)行根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法。

16、可選地，所述偏航系統(tǒng)還包括液壓驅(qū)動(dòng)裝置和儲(chǔ)液裝置，其中，所述儲(chǔ)液裝置用于儲(chǔ)存液壓介質(zhì)，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置能夠?qū)⑺鰞?chǔ)液裝置中的液壓介質(zhì)驅(qū)動(dòng)至所述液壓馬達(dá)。

17、本公開的第三方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令被至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)，促使所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法。

18、根據(jù)本公開的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法及偏航系統(tǒng)，可以通過(guò)設(shè)置液壓馬達(dá)和液壓閥實(shí)現(xiàn)液壓偏航，并且可以通過(guò)確定液壓馬達(dá)的第一馬達(dá)力矩與機(jī)組受到的氣動(dòng)力矩，確定液壓馬達(dá)的馬達(dá)轉(zhuǎn)速，從而基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速和預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，確定液壓閥的目標(biāo)開度，并且確定液壓馬達(dá)在目標(biāo)開度下的第二馬達(dá)力矩，以對(duì)偏航過(guò)程進(jìn)行仿真，從而可以基于該過(guò)程的仿真結(jié)果，對(duì)偏航系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)基于液壓偏航系統(tǒng)的偏航控制。如此，一方面，通過(guò)設(shè)置液壓偏航系統(tǒng)，可以解決電機(jī)偏航系統(tǒng)的電氣設(shè)備復(fù)雜、可靠性不佳的問(wèn)題；另一方面，還可以通過(guò)對(duì)液壓偏航的偏航過(guò)程進(jìn)行仿真，優(yōu)化實(shí)際運(yùn)行中對(duì)偏航系統(tǒng)的控制，提高機(jī)組的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法，其特征在于，所述偏航系統(tǒng)包括偏航傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓馬達(dá)和液壓閥，其中，所述偏航仿真控制方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式確定所述液壓閥的第一目標(biāo)開度：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式確定所述目標(biāo)流量：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式確定所述液壓差：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，所述對(duì)所述偏航系統(tǒng)的偏航過(guò)程進(jìn)行仿真的步驟包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式確定所述第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速：

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，所述偏航仿真控制方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式確定所述目標(biāo)馬達(dá)力矩：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式確定所述第三馬達(dá)轉(zhuǎn)速：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式對(duì)所述偏航系統(tǒng)進(jìn)行控制：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式確定所述液壓閥的第一實(shí)際目標(biāo)開度：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，通過(guò)以下方式確定所述目標(biāo)流量：

13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的偏航仿真控制方法，其特征在于，所述偏航仿真控制方法還包括：

14.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)，其特征在于，所述偏航系統(tǒng)包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的偏航系統(tǒng)，其特征在于，所述偏航系統(tǒng)還包括液壓驅(qū)動(dòng)裝置和儲(chǔ)液裝置，其中，所述儲(chǔ)液裝置用于儲(chǔ)存液壓介質(zhì)，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置能夠?qū)⑺鰞?chǔ)液裝置中的液壓介質(zhì)驅(qū)動(dòng)至所述液壓馬達(dá)。

16.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令被至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)，促使所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法及偏航系統(tǒng)，所述偏航仿真控制方法包括：確定液壓馬達(dá)在液壓閥的初始開度下的第一馬達(dá)力矩以及作用到機(jī)艙的氣動(dòng)力矩；基于第一馬達(dá)力矩和氣動(dòng)力矩，確定第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速；基于第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速和預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，確定第一目標(biāo)開度；基于第一目標(biāo)開度，確定液壓馬達(dá)在第一目標(biāo)開度下的第二馬達(dá)力矩，以對(duì)偏航系統(tǒng)的偏航過(guò)程進(jìn)行仿真；基于偏航過(guò)程的仿真結(jié)果，對(duì)偏航系統(tǒng)進(jìn)行控制。根據(jù)本公開的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)的偏航仿真控制方法及偏航系統(tǒng)可以通過(guò)設(shè)置液壓偏航系統(tǒng)，解決電機(jī)偏航系統(tǒng)的電氣設(shè)備復(fù)雜、可靠性不佳的問(wèn)題，還可以優(yōu)化實(shí)際運(yùn)行中對(duì)偏航系統(tǒng)的控制，提高機(jī)組的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉眾,姚世剛,李巖,張?zhí)镆?br/>受保護(hù)的技術(shù)使用者：金風(fēng)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19