一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法及系统

摘要

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风电机组叶片卡桨故障识别与故障排除的控制方法及其控制系统。本发明引入卡桨故障因子，根据所获得的变桨运行参数，确定当前风电机组桨叶是否发生卡桨故障，所述卡桨故障因子包括卡桨当前时刻顺桨角度值、卡桨当前时刻顺桨速度、卡桨当前时刻顺桨加速度、顺桨时期平均速度与顺桨时期平均加速度。通过判断上述卡桨故障因子是否落入相应预设值区间，和/或基于时延性卡桨状态信息，确定风电机组是否发生卡桨故障，并决定是否需要重启主控系统。相比于现有的评价方法单一、卡桨识别准确度低、风能利用率不高的问题，本发明提高了卡桨识别准确度，减少不必要的停机维护，也最终增加了功率输出。

说明书

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法、控制系统，以及一种风电机组叶片卡桨故障识别与增加功率输出的方法、装置。

背景技术

风电机组变桨系统是风电机组的重要组成部分，其主要功能是：在风电机组正常运行时，根据风速的变化调节桨叶的桨距角，实现功率调节和在风力发电机组出现故障时，快速顺桨至停机位置，以保证风电机组的安全。

而变桨系统通常是由变桨控制系统向变桨驱动装置发送变桨或顺桨指令，以使叶片自动调整桨距角，但在运行过程中，叶片会出现不期望的卡桨故障，这会直接导致顺桨或变桨不到位，影响风电机组功率输出，甚至在紧急停机时因无法完成顺桨而给机组带来极大安全隐患。

现有的判定叶片卡桨通常是直接通过判断变桨角度是否达到预设的顺桨角度值，但该评价方法单一，无法准确识别卡桨信号并确定卡桨故障，导致卡桨识别准确度低、风能利用率不高、功率输出较低的问题。

本发明设计风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法及系统来解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明采用以下技术方案来实现。

一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法，且该方法基于变桨驱动器故障的叶片卡桨识别，所述风电机组主要包括叶片和变桨系统，所述变桨系统主要包括变桨驱动系统和变桨控制系统，包括如下步骤：

若卡桨当前时刻顺桨角度值未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，则判定为当前叶片发生卡桨故障；

若卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间，则判断卡桨当前时刻顺桨速度值是否落入第一预设瞬时顺桨速度区间；若卡桨当前时刻顺桨速度值未落入第一预设瞬时顺桨速度值区间，则判定为当前叶片发生卡桨故障；

若卡桨当前时刻顺桨速度值落入第一预设瞬时顺桨速度值区间，但未落入第二预设瞬时顺桨速度值区间，则判断当前时刻顺桨加速度值是否落入预设瞬时顺桨加速度区间；若当前时刻顺桨加速度值未落入预设瞬时顺桨加速度值区间，则判定为当前叶片发生卡桨故障；否则，判定当前叶片不发生卡桨故障；

其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间之内，所述第二预设瞬时顺桨速度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前时刻顺桨速度值与当前时刻顺桨加速度值分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止瞬间的顺桨速度和顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；否则，风电机组及其变桨系统正常运行。

作为本技术的进一步改进，所述卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，包括了落入该区间的端点位置；并且所述第二预设瞬时顺桨速度值区间小于或等于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间。

为实现上述控制方法，本发明还包括一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制系统，该系统基于变桨驱动器故障的叶片卡桨识别，所述风电机组主要包括叶片和变桨系统，所述变桨系统主要包括变桨驱动系统和变桨控制系统；还包括：

顺桨角度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨角度值未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，则所述顺桨角度判定装置判定当前叶片发生卡桨故障；

顺桨速度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间，则所述顺桨速度判定装置判断卡桨当前时刻顺桨速度值是否落入第一预设瞬时顺桨速度区间；若卡桨当前时刻顺桨速度值未落入第一预设瞬时顺桨速度值区间，则所述顺桨速度判定装置判定为当前叶片发生卡桨故障；

顺桨加速度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨速度值落入第一预设瞬时顺桨速度值区间，但未落入第二预设瞬时顺桨速度值区间，则所述顺桨加速度判定装置判断当前时刻顺桨加速度值是否落入预设瞬时顺桨加速度区间；若当前时刻顺桨加速度值未落入预设瞬时顺桨加速度值区间，则所述顺桨加速度判定装置判定为当前叶片发生卡桨故障；否则，判定当前叶片不发生卡桨故障；

其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间之内，所述第二预设瞬时顺桨速度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前时刻顺桨速度值与当前时刻顺桨加速度值分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止瞬间的顺桨速度和顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；否则，风电机组及其变桨系统正常运行。

作为本技术的进一步改进，所述卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，包括了落入该区间的端点位置；并且所述第二预设瞬时顺桨速度值区间小于或等于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间。

本发明还包括如下技术方案：

一种风电机组叶片卡桨故障识别与增加功率输出的方法，该方法基于变桨驱动器故障的叶片卡桨与叶片时延性卡桨识别，所述风电机组主要包括叶片和变桨系统，所述变桨系统主要包括变桨驱动系统和变桨控制系统，其特征在于：包括如下步骤：

若卡桨当前时刻顺桨角度值未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，则判定为当前叶片发生卡桨故障；

若卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间，则判断当前顺桨时期平均速度值是否落入第一预设平均速度值区间；

若当前顺桨时期平均速度值未落入第一预设平均速度值区间，则判定为当前叶片发生时延性卡桨，该时延性卡桨指当前时刻顺桨/变桨完成时叶片未立即卡桨，但因为在顺桨/变桨过程中受到持续的或断续的不期望阻力或不期望推力而会产生未来某时刻的预期卡桨故障；

若当前顺桨时期平均速度值落入第一预设平均速度值区间，但未落入第二预设平均速度值区间，则判断当前顺桨时期平均加速度值是否落入预设平均加速度值区间；

若当前顺桨时期平均加速度值未落入预设顺桨时期平均加速度值区间，则判定为当前叶片发生时延性卡桨；否则，判定当前叶片不发生时延性卡桨。

其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间之内，所述第二预设平均速度值区间包含于所述第一预设平均速度值区间之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前顺桨时期平均速度值与当前顺桨时期平均加速度值分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的顺桨期间的平均顺桨速度和与平均顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；当判定所述风电机组叶片发生时延性卡桨时，风电机组及其变桨系统正常运行，变桨控制系统不向所述变桨驱动系统发送重启指令，以增加机组功率输出。

基于上述方法，本发明还包括一种风电机组叶片卡桨故障识别与增加功率输出的装置，所述风电机组主要包括叶片和变桨系统，该系统基于变桨驱动器故障的叶片卡桨与叶片时延性卡桨识别，所述变桨系统主要包括变桨驱动系统和变桨控制系统，其特征在于：还包括：

顺桨角度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨角度值未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，则所述顺桨角度判定装置判定当前叶片发生卡桨故障；

顺桨平均速度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间，则所述顺桨平均速度判定装置判断当前顺桨时期平均速度值是否落入第一预设平均速度值区间；

若当前顺桨时期平均速度值未落入第一预设平均速度值区间，则所述顺桨平均速度判定装置判定当前叶片发生时延性卡桨，该时延性卡桨指叶片未立即卡桨，但因为在顺桨/变桨过程中受到持续的或断续的不期望阻力或不期望推力而会产生未来某时刻的预期卡桨故障；

顺桨平均加速度判定装置，若当前顺桨时期平均速度值落入第一预设平均速度值区间，但未落入第二预设平均速度值区间，则所述顺桨平均加速度判定装置判断当前顺桨时期平均加速度值是否落入预设平均加速度值区间；

若当前顺桨时期平均加速度值未落入预设顺桨时期平均加速度值区间，则所述顺桨平均加速度判定装置判定当前叶片发生时延性卡桨；否则，判定当前叶片不发生时延性卡桨；

其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间之内，所述第二预设平均速度值区间包含于所述第一预设平均速度值区间之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前顺桨时期平均速度值与当前顺桨时期平均加速度值分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的顺桨期间的平均顺桨速度和与平均顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；当判定所述风电机组叶片发生时延性卡桨时，风电机组及其变桨系统正常运行，变桨控制系统不向所述变桨驱动系统发送重启指令，以增加机组功率输出。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明的上述技术方案引入卡桨故障因子，根据所获得的变桨运行参数，确定当前风电机组桨叶是否发生卡桨故障，所述卡桨故障因子具体包括卡桨当前时刻顺桨角度值、卡桨当前时刻顺桨速度值、卡桨当前时刻顺桨加速度值、顺桨时期平均速度与顺桨时期平均加速度。通过判断上述卡桨故障因子是否落入相应预设值区间，和/或基于时延性卡桨状态信息，准确确定风电机组是否发生卡桨故障，或者仅为时延性卡桨，并决定是否需要重启机组或变桨驱动系统。相比于现有的评价方法单一、卡桨识别准确度低、风能利用率不高的问题，本发明提高了卡桨识别准确度，减少不必要的停机维护，也最终增加了功率输出。

2、本发明通过设置多个预设的角度区间、瞬时速度区间与瞬时加速度区间，通过判断角度值、瞬时速度值与瞬时加速度值是否落入上述区间来确定是否发生卡桨故障，基于现有的仅判定顺桨角度来确定卡桨故障，本发明扩大了卡桨识别维度，降低了因无法识别卡桨故障而导致的机组运行安全风险。

3、本发明引入顺桨/变桨时期的平均速度值和平均加速度值，使得即使在顺桨/变桨完成时顺桨角度/变桨角度符合预期桨距角的情况下，由于顺桨/变桨过程出现了不期望的不稳定工况，而导致出现时延性卡桨，使得工作人员可以提前对其进行故障识别与维护，同时提高对未来时间段的变桨动作的重点实时关注与实时检测率，以避免不必要的安全风险。

附图说明

图1是实施方式一的关于卡桨故障判定的步骤流程图。

图2是实施方式二的关于卡桨故障与时延性卡桨判定的步骤流程图。

图3(a)是卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间示意图。

图3(b)是当前顺桨时期平均速度值落入第一预设平均速度值区间示意图。

具体实施方式

本发明提供如下具体实施方式：

实施方式一：

一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法，所述风电机组主要包括叶片和变桨系统，所述变桨系统主要包括变桨驱动系统和变桨控制系统，包括如下步骤：

若卡桨当前时刻顺桨角度值α未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]，即α>β2或α<β1，则判定为当前叶片发生卡桨故障；在实施变桨/顺桨操作前，通常设定顺桨/变桨角度β，但考虑到实际工况下的微振动、系统信号滞后以及变桨传动部件的不稳定性，设置[β1, β2]为变桨/顺桨角度容许区间值，即只要在该区间内，则依然认定变桨/顺桨符合要求，认为运行正常，上述区间的上限和下限值通常不会与目标值相差太大，即通常为|α-β1|<1.5°且|α-β2|<1.5°，其具体数值根据风电机组的大小、型号均会有所不同。

若卡桨当前时刻顺桨角度值α落入第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间[γ1, γ2]，即β1 ≤α≤γ1或γ2≤α≤β2，则判断卡桨当前时刻顺桨速度值是否落入第一预设瞬时顺桨速度区间[v1, v2]；其中，设置第二预设瞬时顺桨角度值区间的目的在于提高卡桨精度识别，因为在变桨/顺桨过程中由于机械振动或系统信号的偏差而导致实际角度值区间可能偏离预设角度值区间一定范围，因而为提高卡桨精度识别并增加卡桨识别冗余度，增设第二预设瞬时顺桨角度值区间用于进一步判定所述卡桨当前时刻顺桨角度值是否落入相应的预设区间；若卡桨当前时刻顺桨速度值v未落入第一预设瞬时顺桨速度值区间[v1, v2]，即v>v2或v

若卡桨当前时刻顺桨速度值v落入第一预设瞬时顺桨速度值区间[v1, v2]，但未落入第二预设瞬时顺桨速度值区间[v1′, v2′]，即v1≤v≤v1′或v2′≤v≤v2，则判断当前时刻顺桨加速度值a是否落入预设瞬时顺桨加速度区间[a1, a2]；若当前时刻顺桨加速度值a未落入预设瞬时顺桨加速度值区间[a1, a2]，即a>a2或a

其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间[γ1, γ2]包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]之内，所述第二预设瞬时顺桨速度值区间[v1′, v2′]包含于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间[v1, v2]之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值α为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前时刻顺桨速度值v与当前时刻顺桨加速度值a分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止瞬间的顺桨速度和顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；否则，风电机组及其变桨系统正常运行。

作为本技术的进一步改进，所述卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，包括了落入该区间的端点位置；并且所述第二预设瞬时顺桨速度值区间小于或等于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间。

附图3（a）所示即解释了所述角度值落入相应预设区间的情况。图3（a）为第一预设瞬时顺桨角度值区间∠AOB，该区间范围示意性为(-5°,5°)，或优选为(-3.5°,3.5°)，卡桨当前时刻顺桨角度值落入该区间则指该值位于上述区间以内，该区间的中线即为理论上的无角度误差的情况。而对于卡桨当前时刻顺桨角度值落入第二预设瞬时顺桨角度值区间，以及相应的速度值/加速度值落入相应预设区间的情况类似于此，在此不再赘述。

为实现上述控制方法，本发明还包括一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制系统，所述风电机组主要包括叶片和变桨系统，所述变桨系统主要包括变桨驱动系统和变桨控制系统；还包括：

顺桨角度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨角度值未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]，则所述顺桨角度判定装置判定当前叶片发生卡桨故障；

顺桨速度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间[γ1, γ2]，则所述顺桨速度判定装置判断卡桨当前时刻顺桨速度值是否落入第一预设瞬时顺桨速度区间[v1, v2]；若卡桨当前时刻顺桨速度值未落入第一预设瞬时顺桨速度值区间[v1, v2]，则所述顺桨速度判定装置判定为当前叶片发生卡桨故障；

顺桨加速度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨速度值落入第一预设瞬时顺桨速度值区间[v1, v2]，但未落入第二预设瞬时顺桨速度值区间[v1′, v2′]，则所述顺桨加速度判定装置判断当前时刻顺桨加速度值是否落入预设瞬时顺桨加速度区间[a1, a2]；若当前时刻顺桨加速度值未落入预设瞬时顺桨加速度值区间[a1, a2]，则所述顺桨加速度判定装置判定为当前叶片发生卡桨故障；否则，判定当前叶片不发生卡桨故障；

其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间之内，所述第二预设瞬时顺桨速度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值α为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前时刻顺桨速度值v与当前时刻顺桨加速度值a分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的顺桨速度和顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；否则，风电机组及其变桨系统正常运行。

附图3（a）所示即解释了所述角度值落入相应预设区间的情况。图3（a）为第一预设瞬时顺桨角度值区间∠AOB，该区间范围示意性为(-5°,5°)，或优选为(-3.5°,3.5°)，卡桨当前时刻顺桨角度值落入该区间则指该值位于上述区间以内，该区间的中线即为理论上的无角度误差的情况。而对于卡桨当前时刻顺桨角度值落入第二预设瞬时顺桨角度值区间，以及相应的速度值/加速度值落入相应预设区间的情况类似于此，在此不再赘述。

实施方式二：

本发明还包括一种风电机组叶片卡桨故障识别与增加功率输出的方法，所述风电机组主要包括叶片和变桨系统，所述变桨系统主要包括变桨驱动系统和变桨控制系统，其特征在于：包括如下步骤：

若卡桨当前时刻顺桨角度值α未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]，即α>β2或α<β1，则判定为当前叶片发生卡桨故障；

若卡桨当前时刻顺桨角度值α落入第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间[γ1, γ2]，即β1 ≤α≤γ1或γ2≤α≤β2，则判断当前顺桨时期平均速度值u是否落入第一预设平均速度值区间[u1,u2]；

若当前顺桨时期平均速度值u未落入第一预设平均速度值区间[u1,u2]，则判定为当前叶片发生时延性卡桨，该时延性卡桨指当前时刻顺桨/变桨完成时叶片未立即卡桨，但因为在顺桨/变桨过程中受到持续的或断续的不期望阻力或不期望推力而会产生未来某时刻的预期卡桨故障；

这通常是由于在顺桨/变桨过程中即发生了变桨驱动、传动或其它相关设备故障的原因，而这些故障还不足以导致立刻卡桨，因而此时的时延性卡桨的判断则显得尤为重要。

若当前顺桨时期平均速度值u落入第一预设平均速度值区间[u1,u2]，但未落入第二预设平均速度值区间[u1′,u2′]，则判断当前顺桨时期平均加速度值a′是否落入预设平均加速度值区间[a1′,a2′]；

若当前顺桨时期平均加速度值a′未落入预设顺桨时期平均加速度值区间[a1′,a2′]，则判定为当前叶片发生时延性卡桨；否则，判定当前叶片不发生时延性卡桨。

其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间[γ1, γ2]包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]之内，所述第二预设平均速度值区间[u1′,u2′]包含于所述第一预设平均速度值区间[u1,u2]之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值α为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前顺桨时期平均速度值u与当前顺桨时期平均加速度值a′分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的顺桨期间的平均顺桨速度和与平均顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；当判定所述风电机组叶片发生时延性卡桨时，风电机组及其变桨系统正常运行，变桨控制系统不向所述变桨驱动系统发送重启指令，以保持正常运行从而增加机组功率输出。

尤其的，在变桨/顺桨期间发生的变桨速度或变桨加速度的异常直接反应了变桨系统的不稳定性，具有卡桨的高风险，不管是由于变桨传动装置或变桨驱动装置，还是变桨控制系统的原因，即便本次变桨/顺桨成功，但隐藏了未来某时刻变桨失效的隐患，从而产生不期望的卡桨故障，因而设置时延性卡桨，一方面可以避免直接停机重启而导致机组输出功率减少，另一方面也方便技术人员对其进行标记，以在后续变桨/顺桨操作中重点该处存在卡桨隐患的位置进行实时监测并及时响应。

附图3（b）所示即解释了所述当前顺桨时期平均速度值落入第一预设平均速度值区间的情况。图3（b）为第一预设瞬时顺桨角度值区间∠COD，该区间范围示意性为(-0.15,0.15) m/s，或优选为(-0.1,0.1) m/s，当前顺桨时期平均速度值落入第一预设平均速度值区间则指该值位于上述区间以内，该区间的中线即为理论上的无速度误差的情况。而对于当前顺桨时期平均速度值落入第二预设平均速度值区间，以及相应的加速度值落入相应预设区间的情况类似于此，在此不再赘述。

基于上述方法，本发明还包括一种风电机组叶片卡桨故障识别与增加功率输出的装置，所述风电机组主要包括叶片和变桨系统，所述变桨系统主要包括变桨驱动系统和变桨控制系统，其特征在于：还包括：

顺桨角度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨角度值未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]，则所述顺桨角度判定装置判定当前叶片发生卡桨故障；

顺桨平均速度判定装置，若卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间[β1, β2]，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间[γ1, γ2]，则所述顺桨平均速度判定装置判断当前顺桨时期平均速度值是否落入第一预设平均速度值区间[u1,u2]；

若当前顺桨时期平均速度值未落入第一预设平均速度值区间[u1,u2]，则所述顺桨平均速度判定装置判定当前叶片发生时延性卡桨，该时延性卡桨指叶片未立即卡桨，但因为在顺桨/变桨过程中受到持续的或断续的不期望阻力或不期望推力而会产生未来某时刻的预期卡桨故障；

顺桨平均加速度判定装置，若当前顺桨时期平均速度值落入第一预设平均速度值区间[u1,u2]，但未落入第二预设平均速度值区间[u1′,u2′]，则所述顺桨平均加速度判定装置判断当前顺桨时期平均加速度值是否落入预设平均加速度值区间[a1′,a2′]；

若当前顺桨时期平均加速度值未落入预设顺桨时期平均加速度值区间[a1′,a2′]，则所述顺桨平均加速度判定装置判定当前叶片发生时延性卡桨；否则，判定当前叶片不发生时延性卡桨；

其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间之内，所述第二预设平均速度值区间包含于所述第一预设平均速度值区间之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前顺桨时期平均速度值与当前顺桨时期平均加速度值分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的顺桨期间的平均顺桨速度和与平均顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；当判定所述风电机组叶片发生时延性卡桨时，风电机组及其变桨系统正常运行，变桨控制系统不向所述变桨驱动系统发送重启指令，以增加机组功率输出。

附图3（b）所示即解释了所述当前顺桨时期平均速度值落入第一预设平均速度值区间的情况。图3（b）为第一预设瞬时顺桨角度值区间∠COD，该区间范围示意性为(-0.15,0.15) m/s，或优选为(-0.1,0.1) m/s，当前顺桨时期平均速度值落入第一预设平均速度值区间则指该值位于上述区间以内，该区间的中线即为理论上的无速度误差的情况。而对于当前顺桨时期平均速度值落入第二预设平均速度值区间，以及相应的加速度值落入相应预设区间的情况类似于此，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。