风力发电机组偏航系统的润滑方法和装置与流程

本发明涉及风力发电机组技术领域，具体涉及一种风力发电机组偏航系统的润滑方法和装置。

背景技术：

风力发电机组偏航系统，又称对风装置，其一个作用是在风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地调整风力发电机机组对准风向，以使叶轮获得最大的风能；另一个作用是避免风力发电机组长时间朝一个方向偏航转动而造成电缆绞断，主动进行偏航解缆。

目前，风力发电机组的偏航润滑系统通常是由风力发电机组的主控系统控制，根据固定的润滑周期(两次润滑的时间间隔)控制润滑系统执行偏航加脂，当润滑周期一到，风力发电机组即使在发电状态也要停机执行偏航加脂，因此，这种硬性的加脂方式，会造成风力发电机组发电量的损失，尤其是在大风风况且风向稳定时进行停机加脂，发电量损失会更大。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种风力发电机组偏航系统的润滑方法和装置，能够有效减少偏航加脂对风力发电机组发电量的影响，提高机组的发电量。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种风力发电机组偏航系统的润滑方法，该润滑方法包括：

当前润滑周期内，在风力发电机组进行偏航解缆或者停机的情况下，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂；

在风力发电机组未进行偏航解缆和因风速大于预设值而退出停机的情况下，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂。

根据本发明实施例的一个方面，该润滑方法还包括：

在当前润滑周期的已加脂次数达到目标次数时，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂。

根据本发明实施例的一个方面，所述目标次数为预设的每一个润滑周期的加脂次数与上一润滑周期剩余未执行的加脂次数之和；

在所述在风力发电机组未进行偏航解缆和因风速大于预设值而退出停机的情况下，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂的步骤之后，还包括：

更新并记录当前润滑周期的剩余未执行的加脂次数。

根据本发明实施例的一个方面，一个润滑周期为预设的最小加脂周期的整数倍；一个润滑周期的加脂次数为一个润滑周期与所述最小加脂周期的比值。

根据本发明实施例的一个方面，所述方法还包括：

在超过当前润滑周期的预设时长时，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂，更新并记录当前润滑周期的剩余未执行的加脂次数。

根据本发明实施例的一个方面，风力发电机组停机为启动发电之后风速小于风力发电机组的切入风速时的停机，或者所述风力发电机组由并网状态进入停机。

根据本发明实施例的一个方面，在风力发电机组停机的情况下，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂，包括：

在风力发发电机组停机之后，控制偏航系统执行偏航解缆动作；

在控制偏航系统执行偏航解缆动作的过程中，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂。

根据本发明另一个方面，提供了一种风力发电机组偏航系统的润滑装置，该润滑装置可以包括：

润滑加脂模块，用于在当前润滑周期内，在风力发电机组进行偏航解缆或者停机的情况下，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂；

润滑加脂停止模块，用于在风力发电机组未进行偏航解缆和因风速大于预设值而退出停机的情况下，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂。

根据本发明另一个方面，润滑加脂停止模块，还用于在当前润滑周期的已加脂次数达到目标次数时，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂。

根据本发明另一个方面，目标次数为预设的每一个润滑周期的加脂次数与上一润滑周期剩余未执行的加脂次数之和；润滑装置还包括：

剩余加脂次数更新模块，用于在在风力发电机组未进行偏航解缆和因风速大于预设值而退出停机的情况下，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂的步骤之后，更新并记录当前润滑周期的剩余未执行的加脂次数。

根据本发明另一个方面，剩余加脂次数更新模块，还用于在超过当前润滑周期的预设时长时，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂，更新并记录当前润滑周期的剩余未执行的加脂次数。

根据本发明另一个方面，一个润滑周期为预设的最小加脂周期的整数倍；一个润滑周期的加脂次数为当前润滑周期与最小加脂周期的比值。

根据本发明另一个方面，风力发电机组停机为启动发电之后风速小于风力发电机组的切入风速时的停机，或者风力发电机组由并网状态进入停机。

本发明实施例还提供了一种风力发电机组偏航系统的润滑设备，润滑设备包括存储器和处理器；

存储器存储有计算机程序代码；

处理器用于读取计算机程序代码来运行与计算机程序代码相对应的计算机程序，以实现如本发明任一实施例的润滑方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如本发明任一实施例中的润滑方法。

本发明实施例的风力发电机组偏航系统的润滑方法和装置，通过在风力发电机组进行偏航解缆或停机的情况下，才控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂。与现有的硬性加脂方案相比，能够有效避免在风向稳定等工况较好的情况下进行润滑加脂造成发电量损失大的问题，提高了风力发电机组的发电量。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1示出了本发明实施例的一种风力发电机组偏航系统的润滑方法的流程示意图；

图2示出了本发明一实施例的一种风力发电机组偏航系统的润滑装置的框架结构示意图；

图3示出了本发明另一实施例的一种风力发电机组偏航系统的润滑装置的框架结构示意图；

图4示出了可以实现根据本发明实施例的一种风力发电机组偏航系统的润滑方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

图1示出了本发明实施例提供的一种风力发电机组偏航系统的润滑方法的流程示意图，该方法具体可以由风力发电机组的主控系统控制执行。如图1所示，该润滑方法主要可以包括以下步骤：

步骤s11：当前润滑周期内，在风力发电机组进行偏航解缆或者停机的情况下，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂。

步骤s12：在风力发电机组未进行偏航解缆和因风速大于预设值而退出停机的情况下，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂。

对于风力发电机组而言，在风力发电机组运行过程中，如果风向稳定，偏航系统的偏航动作就少，该情况下适当减少对偏航轴承的加脂量，基本不会影响偏航轴承的寿命，而如果该情况下停机进行加脂的话，由于风况较好，会对风力发电机组的发电量造成较大的影响，损失较大的发电量。

本发明实施例中，为了避免风向稳定，偏航动作较少的情况下进行加脂导致机组发电量损失较大的问题，可以通过配置润滑加脂条件，在确定风力发电机组满足预设的润滑加脂条件，才控制偏航润滑系统向偏航轴承加脂一次。

本发明实施例中，上述润滑加脂条件可以是风力发电机组进行偏航解缆的情况下，或者风力发电机组停机的情况下。即通过在风力发电机组进行偏航解缆或者停机的情况下，才控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂。

偏航系统在偏航对风的过程中，如果多次向同一方向转动，就会造成电缆缠绕、绞死、甚至绞断。因此，在电缆的缠绕圈数达到风力发电机组规定的解缆圈数时，需要使偏航电机向相反方向转动进行偏航解缆。由于在偏航解缆或者风力发电机组停机时，风力发电机组均处于不发电状态，因此，在风力发电机组偏航解缆或者风力发电机组停机的情况下，控制偏航润滑系统对偏航轴承进行加脂，则可以在不影响风力发电机组发电的同时，还进行了解缆，间接增加了风力发电机组的发电时间。

本发明实施例中，该润滑方法还可以包括：

在当前润滑周期的已加脂次数达到目标次数时，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂。

其中，上述目标次数为预设的每一个润滑周期的加脂次数与上一润滑周期剩余未执行的加脂次数之和。

也就是说，在一个润滑周期结束时，若该润滑周期的剩余未执行的加脂次数大于零时，则将该润滑周期的剩余未执行的加脂次数累计到下一个润滑周期。

为了避免当前润滑周期内，风力发电机组满足预设的润滑加脂条件的次数即控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂的次数小于当前润滑周期的目标加脂次数，导致该润滑周期的目标次数在该润滑周期内没有全部执行完毕的极端工况出现，例如，在当前整个润滑周期内，风速一直较大且比较平稳，没有出现风力发电机组停机的情况或者风力发电机组在当前周期内也没有进行偏航解缆，此时则需要将当前润滑周期剩余未执行的加脂次数累计到下一个润滑周期的加脂次数上，以在下一润滑周期内，根据累加后的加脂次数，在满足润滑加脂条件，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂，保证偏航轴承的总的需要进行加脂的次数不会被改变，满足偏航系统的加脂需求。

本发明实施例中，一个润滑周期为预设的最小加脂周期的整数倍，一个润滑周期的加脂次数为当前润滑周期与最小加脂周期的比值。

最小加脂周期是指如果在一年内按照固定时间间隔对偏航系统的偏航轴承进行一次加脂时，该固定时间间隔的时长。润滑周期可以为最小加脂周期的整数倍，即一个润滑周期内所包含的加脂次数至少为1次。例如，在一个具体示例中，润滑周期设定为最小加脂周期的n倍，例如，n＝2时，若最小加脂周期为6天即144小时，则润滑周期为288h，一个润滑周期内理论上需要对偏航轴承进行加脂的次数为2次。

在实际应用中，可以根据风力发电机组的风场所在地的风况进行分析，若风场所在地的风况为大风且比较稳定，则可以将上述n设置的相对大一些，若风场所在地的风况不稳定，则可以将上述n设置的相对小一些。

本发明实施例中，确定偏航轴承的最小加脂周期，可以包括：

根据偏航润滑系统的加脂速度和偏航系统偏航设定角度所需的时间，计算偏航轴承的单次加脂量；

根据偏航轴承的年加脂量和单次加脂量，计算得到最小加脂周期。

对于风力发电机组而言，由于偏航润滑系统的加脂速度是确定的，因此，在单次加脂时间确定时，偏航润滑系统在单次加脂时间的单次加脂量是能够确定的。例如，若以偏航润滑系统偏航设定角度(一般为偏航一周即偏航360度)所需的时间作为偏航轴承的单次加脂时间，偏航润滑系统单次加脂量则为偏航润滑系统在该所需的时间的加脂量。风力发电机组偏航系统的偏航轴承一年所需的加脂量即年加脂量一般也是固定的，如果按照固定时间间隔对偏航轴承进行加脂，则可以根据年加脂量和单次加脂量确定出偏航轴承的最小加脂周期，具体的，由年加脂量除以单次加脂量即可得到一年内所需的加脂次数，由一年除以加脂次数即可得到最小加脂周期。

可见，一个润滑周期的加脂次数为一个润滑周期与最小加脂周期的比值。一个润滑周期内的剩余加脂次数等于润滑周期内的加脂次数与该润滑周期内的已加脂次数的差。

本发明实施例中，在风力发电机组未进行偏航解缆，且因风速大于预设值而退出停机的情况下，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂的步骤之后，还可以包括：更新并记录当前润滑周期的剩余未执行的加脂次数。

本发明实施例中，该润滑方法还可以包括：

在超过当前润滑周期的预设时长时，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂，更新并记录当前润滑周期的剩余未执行的加脂次数。

本发明实施例中，风力发电机组停机为启动发电之后风速小于风力发电机组的切入风速时的停机，或者所述风力发电机组由并网状态进入停机。

在风力发电机组自身出现问题(例如机组中的设备故障等)导致停机时，如果此时控制偏航润滑系统向所述偏航轴承进行加脂动作，则可能会对风力发电机组的设备造成损伤或者出现其它安全隐患，为了避免该问题，本发明实施例中，通过在风速小于风力发电机组的切入风速时所导致的停机情况下，控制偏航润滑系统向所述偏航轴承进行一次加脂，避免了润滑加脂可能引发的安全隐患。

本发明实施例中，通过控制只在风力发电机组由并网状态进入停机的情况下，即只有风机启动发电后出现的停机，才触发偏航润滑加脂，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行一次加脂，避免了风力发电机组在短时间内发生多次连续停机时，导致对偏航轴承在短时间内进行多次加脂，导致油脂过多而渗油的问题。

本发明实施例中，在风力发电机组停机的情况下，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂，包括：

在风力发发电机组停机之后，控制偏航系统执行偏航解缆动作；

在控制偏航系统执行偏航解缆动作的过程中，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂。

本发明实施例，在风力发电机组停机完成后，可以控制偏航系统向解缆的方向偏航设定角度(例如一圈)，并在控制偏航系统执行偏航解缆动作的同时，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂，实现了在不影响发电的同时，完成了对偏航轴承的加脂，且同时还进行了解缆，从而增大了风力发电机组下一次进行偏航解缆的时间间隔，减少了专门进行偏航解缆的时间，间接增加了风力发电机组的发电时间，提升了机组的发电量。

本发明实施例中，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行一次加脂，具体可以包括：

根据单次加脂量控制偏航润滑系统向偏航轴承进行一次加脂。

为了避免一次加脂过多，导致油脂过多而渗油的问题出现，本发明实施例，根据单次加脂量控制偏航润滑系统向偏航轴承进行一次加脂时。

经数据统计证明，通过本发明实施例的润滑方法，每年每台风力发电机组可多发电496千瓦时(kwh)。若以近2万台风力发电机组计算，每年可多发电992万kwh，有效提升了风力发电机组的发电量。

对应于图1中所示的润滑方法，图2示出了本发明实施例提供的一种风力发电机组偏航系统的润滑装置100的结构示意图。如图2所示，该润滑装置100可以包括润滑加脂模块110和润滑加脂停止模块120。

润滑加脂模块110，用于在当前润滑周期内，在风力发电机组进行偏航解缆或者停机的情况下，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行加脂；

润滑加脂停止模块120，用于在风力发电机组未进行偏航解缆和因风速大于预设值而退出停机的情况下，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂。

本发明实施例中，润滑加脂停止模块120，还用于在当前润滑周期的已加脂次数达到目标次数时，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂。

本发明实施例中，如图3所示，目标次数为预设的每一个润滑周期的加脂次数与上一润滑周期剩余未执行的加脂次数之和；该润滑装置100还包括：

剩余加脂次数更新模块130，用于在在风力发电机组未进行偏航解缆和因风速大于预设值而退出停机的情况下，控制偏航润滑系统停止向偏航轴承进行加脂的步骤之后，更新并记录当前润滑周期的剩余未执行的加脂次数。

本发明实施例中，一个润滑周期为预设的最小加脂周期的整数倍；一个润滑周期的加脂次数为当前润滑周期与最小加脂周期的比值。

本发明实施例中，风力发电机组停机为启动发电之后风速小于风力发电机组的切入风速时的停机，或者风力发电机组由并网状态进入停机。

本发明实施例中，若润滑加脂条件为风力发电机组停机的情况下，润滑加脂模块具体120用于：

在风力发发电机组停机之后，控制偏航系统执行偏航解缆动作；

在控制偏航系统执行偏航解缆动作的同时，控制偏航润滑系统向偏航轴承进行一次加脂。

本发明实施例中，润滑周期确定模块110具体用于：

根据偏航润滑系统的加脂速度和偏航系统偏航设定角度所需的时间，计算偏航轴承的单次加脂量；

根据偏航轴承的年加脂量和单次加脂量，计算得到最小加脂周期。

本发明实施例中，润滑加脂模块120具体用于：

根据单次加脂量控制偏航润滑系统向偏航轴承进行一次加脂。

可以理解的是，本发明实施例的润滑装置100，可对应于根据本发明实施例的风力发电机组偏航系统的润滑方法，并且润滑装置100的各个模块的上述操作和/或功能分别是为了实现本发明各实施例的润滑方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

结合图1至图3所描述的根据本发明实施例的风力发电机组偏航系统的润滑方法和装置的至少一部分可以由计算设备实现。图4示出了根据本发明实施例的计算设备的示意性结构框图。如图4所示，计算设备200可以包括输入设备201、输入接口202、处理器203、存储器204、输出接口205、以及输出设备206。其中，输入接口202、处理器203、存储器204、以及输出接口205通过总线210相互连接，输入设备201和输出设备206分别通过输入接口202和输出接口205与总线210连接，进而与计算设备200的其他组件连接。具体地，输入设备201接收来自外部的输入信息，并通过输入接口202将输入信息传送到处理器203；处理器203基于存储器204中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器204中，然后通过输出接口205将输出信息传送到输出设备206；输出设备206将输出信息输出到计算设备200的外部供用户使用。

也就是说，图4所示的计算设备200可以被实现为风力发电机组偏航系统的润滑设备，该润滑设备可以包括存储器204和处理器203。存储器204用于存储计算机程序，处理器203用于执行存储器204中存储的计算机程序，以实现本发明上述任一实施例中的风力发电机组偏航系统的润滑方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有计算机程序指令，当该计算即程序指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行本发明上述任一实施例中的风力发电机组偏航系统的润滑方法。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序或者若干步骤同时执行。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。