风电机组安全系统分级控制系统及方法与流程

本申请涉及风力发电，具体地涉及一种风电机组安全系统分级控制系统及一种风电机组安全系统分级控制方法。

背景技术：

1、风电机组安全系统与控制系统的功能相互独立，且安全系统在逻辑上优先于控制系统。当控制系统不能保持风电机组运行于安全范围内时，或机组运行参数超过相关安全极限后，由安全系统执行安全策略，保证机组在运行过程中的安全功能。因此，安全系统是保证风电机组安全运行的最后一道防线，风电机组是否具备相应的安全功能，安全系统功能是否能正确执行其功能，对于风电机组的安全运行、保障人身和财产安全具有十分重要的意义。

2、目前，对风电机组的安全控制普遍使用的是把安全系统按照功能分成若干回路，每条回路用安全继电器把相关检测信号串联起来组成完整的电气回路，但是目前串联的安全链形式决定了各保护功能只有一个安全响应级别，当任意一个安全功能回路触发后，机组无法做到分级保护，在有些故障发生后，无法保证机组的部分功能保持正常运转。

3、申请内容

4、本申请实施例的目的是提供一种风电机组安全系统分级控制系统及一种风电机组安全系统分级控制方法，以解决上述问题。

5、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种风电机组安全系统分级控制系统，包括：

6、信号输入装置、逻辑控制装置及执行装置；

7、所述信号输入装置至少包括一级信号输入装置及二级信号输入装置；

8、所述一级信号输入装置用于生成一级输入信号，以及生成复位信号；

9、所述二级信号输入装置用于生成二级输入信号；

10、所述逻辑控制装置用于在确认所述一级输入信号满足第一预设条件的情况下，通过所述执行装置控制一级控制回路断开，在接收到所述复位信号后，通过所述执行装置控制所述一级控制回路导通；以及

11、在确认所述二级输入信号满足第二预设条件的情况下，通过所述执行装置控制所述二级控制回路断开；

12、其中，所述二级控制回路在所述一级控制回路断开的情况下断开，所述二级控制回路在所述一级控制回路导通的情况下导通。

13、可选地，所述信号输入装置还包括三级信号输入装置，所述三级信号输入装置用于生成三级输入信号；

14、所述逻辑控制装置还用于在确认所述三级输入信号满足第三预设条件的情况下，通过所述执行装置控制三级控制回路断开；

15、其中，所述三级控制回路在所述二级控制回路断开的情况下断开，所述三级控制回路在所述二级控制回路导通的情况下导通。

16、可选地，所述一级信号输入装置包括：

17、急停按钮开关及复位开关；

18、所述复位开关用于响应于复位指令，生成复位信号；

19、所述急停按钮开关用于响应于急停控制指令，生成一级输入信号；

20、所述第一预设条件包括：

21、所述一级输入信号由所述急停按钮开关生成。

22、可选地，所述一级信号输入装置包括：

23、转速传感器；

24、所述转速传感器用于采集叶轮转速，并以所述叶轮转速作为一级输入信号；

25、所述第一预设条件，包括：

26、所述叶轮转速低于第一转速阈值。

27、可选地，所述复位开关包括：

28、手动复位开关及远程复位开关；

29、所述复位信号包括手动复位信号及远程复位信号，所述手动复位信号由所述手动复位开关产生，所述远程复位信号由所述远程复位开关产生；

30、所述逻辑控制装置，还用于在接收到的所述远程复位信号的次数达到复位次数阈值后，仅在接收到所述手动复位信号的情况下控制所述一级控制回路导通。

31、可选地，所述二级信号输入装置，包括：

32、偏航位置传感器；

33、所述偏航位置传感器用于采集风电机组的偏航角度，并以所述风电机组的偏航角度作为二级输入信号。

34、可选地，所述第二预设条件，包括：

35、所述风电机组的偏航角度大于偏航角度阈值。

36、可选地，所述三级信号输入装置包括：

37、转速传感器；

38、所述转速传感器用于采集叶轮转速，并以所述叶轮转速作为三级输入信号；

39、所述第三预设条件，包括：

40、所述叶轮转速高于第二转速阈值。

41、可选地，所述三级信号输入装置还包括：

42、振动传感器；

43、所述振动传感器用于采集风电机组的振动幅度或振动频率，并以所述振动幅度或振动频率作为三级输入信号；

44、所述第三预设条件，还包括：

45、所述风电机组的振动幅度大于振幅阈值，或者所述风电机组的振动频率大于振动频率阈值。

46、本申请第二方面，提供一种风电机组安全系统分级控制方法，应用上述的风电机组安全系统分级控制系统，所述方法包括：

47、通过所述一级信号输入装置生成一级输入信号，以及生成复位信号；

48、通过所述二级信号输入装置生成二级输入信号；

49、通过所述逻辑控制装置在确认所述一级输入信号满足第一预设条件的情况下，通过所述执行装置控制一级控制回路断开，在接收到所述复位信号后，通过所述执行装置控制所述一级控制回路导通；以及

50、在确认所述二级输入信号满足第二预设条件的情况下，通过所述执行装置控制所述二级控制回路断开；

51、其中，所述二级控制回路在所述一级控制回路断开的情况下断开，所述二级控制回路在所述一级控制回路导通的情况下导通。

52、本申请提供的实施方式具有以下有益效果：

53、通过对风电机组的不同功能控制回路进行分级控制，从而能够保证在有些故障发生后，风电机组的部分功能仍然可以保持正常运转。

54、本申请实施例或实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术实现思路

技术特征：

1.一种风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，所述信号输入装置还包括三级信号输入装置，所述三级信号输入装置用于生成三级输入信号；

3.根据权利要求1所述的风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，所述一级信号输入装置包括：

4.根据权利要求1所述的风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，所述一级信号输入装置包括：

5.根据权利要求3所述的风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，所述复位开关包括：

6.根据权利要求1所述的风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，所述二级信号输入装置，包括：

7.根据权利要求6所述的风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，所述第二预设条件，包括：

8.根据权利要求2所述的风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，所述三级信号输入装置包括：

9.根据权利要求8所述的风电机组安全系统分级控制系统，其特征在于，所述三级信号输入装置还包括：

10.一种风电机组安全系统分级控制方法，其特征在于，应用如权利要求1～9中任一项权利要求所述的风电机组安全系统分级控制系统，所述方法包括：

技术总结
本申请提供了一种风电机组安全系统分级控制系统及方法，涉及风力发电技术领域，系统包括：信号输入装置、逻辑控制装置及执行装置；信号输入装置至少包括一级信号输入装置及二级信号输入装置；一级信号输入装置用于生成一级输入信号，以及生成复位信号；二级信号输入装置用于生成二级输入信号；逻辑控制装置用于在确认一级输入信号满足第一预设条件的情况下，通过执行装置控制一级控制回路断开，在接收到复位信号后，通过执行装置控制一级控制回路导通；以及在确认二级输入信号满足第二预设条件的情况下，通过执行装置控制二级控制回路断开。本申请通过对风电机组进行分级控制，提高了运行效率。

技术研发人员：张欣露,王峰,李扬,康凤宁
受保护的技术使用者：国电联合动力技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16