一种变桨矩风力发电机组的风机叶片结冰自检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103603769103603769A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310603324.X(22)申请日2013.11.23(71)申请人大连尚能科技发展有限公司地址116600辽宁省大连市开发区双D五街10号1号楼大连尚能科技发展有限公司(72)发明人严岚马靖聪张红军矫斌(74)专利代理机构大连智高专利事务所(特殊普通合伙)21235代理人李猛(51)Int.Cl.F03D7/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种变桨矩风力发电机组的风机叶片结冰自检测方法(57)摘要本发明公开了一种变桨矩风力发电机组的风机叶片结冰自检测方法，在风力发电机组运行在叶片无结冰可能的条件下，控制系统检测并存储风机的运行工况；在一定区间内调节风机的运行状态变量的取值；每调节一次运行状态变量的取值，控制系统检测并存储风机的运行工况及该运行工况下风机的叶轮运行产生的叶片扭矩值；将相同工况下的检测扭矩值与扭矩值参考阈值比对，判断风机叶片有无结冰；该方法不引入新的测量设备，依靠在风机主控策略中加入新的控制算法，完成数据分析，即可判定风机叶片有无结冰，该方法不引入新的测量设备，依靠在风机主控策略中加入新的控制算法，完成数据分析，即可判定风机叶片有无结冰。CN103603769ACN103679ACN103603769A权利要求书1/1页1.一种变桨矩风力发电机组的风机叶片结冰自检测方法，其特征在于包括如下步骤：(1)、在风力发电机组运行在叶片无结冰可能的条件下，控制系统检测并存储风机的运行工况；在一定区间内调节风机的运行状态变量的取值；每调节一次运行状态变量的取值，控制系统检测并存储风机的运行工况及该运行工况下风机的叶轮运行产生的叶片扭矩值；运行工况与对应产生的叶片扭矩值一一对应，形成一系列参考阈值，存储在控制系统中，运行工况为运行工况参考阈值、对应产生的叶片扭矩值为叶片扭矩值参考阈值；所述的运行工况为风机的运行状态变量，包括风速、桨矩角、叶轮转速；(2)、风电机组运行在低温环境下，控制系统检测并存储其运行工况及该运行工况下叶轮运行产生的叶片扭矩值；(3)、控制系统查询与步骤(2)中的运行工况相近或一致的运行工况参考阈值；(4)、若步骤(2)中控制系统检测并存储的叶轮运行产生的叶片扭矩值落在与步骤(3)中运行工况参考阈值对应产生的叶片扭矩值参考阈值的极小的邻域内，则可初步断定风机叶片无结冰可能；若步骤(2)中控制系统检测并存储的叶轮运行产生的叶片扭矩值超出与步骤(3)中运行工况参考阈值对应产生的叶片扭矩值参考阈值，则可初步判定风机叶片有结冰可能；(5)、若干次适当的调节风机的运行状态变量的取值，改变低温环境下风机的运行工况，重复步骤(2)至步骤(4)；若多数情况下，步骤(2)中控制系统检测并存储的叶轮运行产生的叶片扭矩值落在与步骤(3)中运行工况参考阈值对应产生的叶片扭矩值参考阈值的极小的邻域内，则可判定风机叶片无结冰；若多数情况下，步骤(2)中，控制系统检测并存储的叶轮运行产生的叶片扭矩值超出与步骤(3)中运行工况参考阈值对应产生的叶片扭矩值参考阈值，则可判定风机叶片结冰；(6)、分析往复判定过程中，控制系统检测并存储的低温环境下叶轮运行产生的叶片扭矩值超出运行工况参考阈值对应产生的叶片扭矩值参考阈值的超出程度；若超出程度持续增加，即可判定风机叶片冰层变厚；若超出程度无明显增加则可判定风机叶片冰层厚度无明显增加。2.如权利要求1所述的一种变桨矩风力发电机组的风机叶片结冰自检测方法，其特征在于：所述的控制系统采用PLC控制系统。2CN103603769A说明书1/3页一种变桨矩风力发电机组的风机叶片结冰自检测方法技术领域:[0001]本发明涉及一种结冰检测方法，尤其涉及一种变桨矩风力发电机组的风机叶片结冰自检测方法。背景技术：[0002]变桨矩风力发电机组（本文其他地方所提到的风力发电机组均为变桨矩风力发电机组）通过叶片旋转吸收空中的风能，将风能转化为叶轮旋转的动能，通过齿轮箱将动能转化为电能，通过输电网络将产生的电能输送出去。目前风机控制中已经具备了多种机组保护策略，比如风速、震动、气温等，如果风机检测到以上信息超过了风机所能承受的限度，那么机组就会启动相应的机制。由于低温型风力发电机组的出现，原有的环境温度对风力发电机组正常运行的限制进一步放宽，使得机组可以在更加湿冷的环境中正常运行。该类型的风电机组其本身的电气设计及机械设计可以能够适应这种湿冷环境。由于这种湿冷环境造成风电机组外部结冰，特别是叶片结冰导致机组运行时叶片扭矩等发生变化，从而对机组的运行产生影响，