海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法及系统

本发明涉及风力发电，特别是涉及一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、为了提高海上风电机组的性能和可靠性，需要对其进行全面的试验检测，验证其设计、制造、运行和维护等方面的合理性和安全性。目前已经建立了一些海上风电机组地面试验平台系统，用于模拟海上风电机组在不同工况下的运行状态，对其进行静态和动态的试验检测。然而，现有的海上风电机组地面试验平台系统存在一些不足之处，主要表现在以下几个方面：

3、(1)安全保护功能不完善。海上风电机组地面试验平台系统涉及多个子系统，如被试海上风电机组、六自由度载荷模拟装置、电网运行和故障模拟装置等，如果其中某个子系统出现异常或故障，可能会导致整个平台系统的运行失控或损坏，甚至危及人员的安全。因此，需要对平台系统进行实时的监测和分析，并在发现异常或故障时及时采取必要的保护措施，避免或减轻事故的发生。

4、(2)数据监测和处理能力不强。海上风电机组地面试验平台系统需要采集并处理大量的运行参数和状态数据，如转速、转矩、功率、电压、电流、载荷、温度等，这些数据对于评价海上风电机组的性能和可靠性具有重要意义。然而，目前没有有效的评估规则来处理这些数据。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法及系统，有效防止地面试验平台系统发生过载、过速、过温、过压、短路等异常情况，保障地面试验平台系统和海上风电机组的安全运行。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，包括：

4、采集地面试验平台系统在执行海上风电机组试验过程中各子系统的运行状态数据；

5、根据分级判断规则，判断各子系统的运行状态数据是否存在异常以及异常程度；

6、根据异常程度生成相应的安全控制指令，根据安全控制指令控制对应子系统中变流器的动作。

7、作为可选择的实施方式，地面试验平台系统中的各子系统包括：海上风电机组、六自由度载荷模拟装置以及电网运行和故障模拟装置。

8、作为可选择的实施方式，各子系统的运行状态数据包括海上风电机组的转速、转矩、功率、电压、电流和温度，六自由度载荷模拟装置的转矩、电流、电压和载荷，电网运行和故障模拟装置的频率、电压和电流。

9、作为可选择的实施方式，判断各子系统异常程度的过程包括：

10、若部分或全部运行状态数据超过当前试验工况下正常数值的n1倍且不超过n2倍，则判定为轻微情况；

11、若部分或全部运行状态数据超过当前试验工况下正常数值的n2倍且不超过n3倍，则判定为严重情况；

12、若部分或全部运行状态数据超过当前试验工况下正常数值的n3倍，则判定为极其严重情况；其中，n1小于n2，n2小于n3。

13、作为可选择的实施方式，根据异常程度生成相应的安全控制指令的过程包括：

14、在轻微情况下，生成调节变流器输出频率或电压的安全控制指令；

15、在严重情况下，生成切断海上风电机组与变流器之间连接的安全控制指令；

16、在极其严重情况下，生成启动制动装置或旁路开关的安全控制指令。

17、作为可选择的实施方式，对六自由度载荷模拟装置的安全控制指令包括调节载荷大小、方向和频率。

18、作为可选择的实施方式，对电网运行和故障模拟装置的安全控制指令包括模拟电网正常或异常工况，切断或恢复电网供电。

19、第二方面，本发明提供一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护系统，包括：

20、安全监测模块，被配置为采集地面试验平台系统在执行海上风电机组试验过程中各子系统的运行状态数据；

21、安全控制模块，被配置为根据分级判断规则，判断各子系统的运行状态数据是否存在异常以及异常程度；

22、安全执行模块，被配置为根据异常程度生成相应的安全控制指令，根据安全控制指令控制对应子系统中变流器的动作。

23、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。

24、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

26、本发明提供一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，实时监测和分析地面试验平台系统的运行参数和状态，判断是否存在异常情况，并通过生成安全控制指令和执行保护措施，有效防止地面试验平台系统发生过载、过速、过温、过压、短路等异常情况，保障地面试验平台系统和海上风电机组的安全运行，实现对海上风电机组地面试验平台系统的实时监测、安全判断和保护控制，提高地面试验平台系统的安全性和可靠性，具有结构简单、操作方便、安全可靠等优点。

27、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，其特征在于，地面试验平台系统中的各子系统包括：海上风电机组、六自由度载荷模拟装置以及电网运行和故障模拟装置。

3.如权利要求2所述的一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，其特征在于，各子系统的运行状态数据包括海上风电机组的转速、转矩、功率、电压、电流和温度，六自由度载荷模拟装置的转矩、电流、电压和载荷，电网运行和故障模拟装置的频率、电压和电流。

4.如权利要求1所述的一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，其特征在于，判断各子系统异常程度的过程包括：

5.如权利要求4所述的一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，其特征在于，根据异常程度生成相应的安全控制指令的过程包括：

6.如权利要求5所述的一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，其特征在于，对六自由度载荷模拟装置的安全控制指令包括调节载荷大小、方向和频率。

7.如权利要求5所述的一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法，其特征在于，对电网运行和故障模拟装置的安全控制指令包括模拟电网正常或异常工况，切断或恢复电网供电。

8.一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种海上风电机组地面试验平台系统的安全保护方法及系统，包括：采集地面试验平台系统在执行海上风电机组试验过程中各子系统的运行状态数据；根据分级判断规则，判断各子系统的运行状态数据是否存在异常以及异常程度；根据异常程度生成相应的安全控制指令，根据安全控制指令控制对应子系统中变流器的动作。有效防止地面试验平台系统发生过载、过速、过温、过压、短路等异常情况，保障地面试验平台系统和海上风电机组的安全运行。

技术研发人员：赵文良,王宁,刘聪,薛扬,齐琛,徐婷
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16