风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法、系统、存储介质及计算设备，该方法是在机组原有主控程序中添加结冰扇区保护策略，当主控检测到叶片结冰，需要执行结冰扇区保护策略时，则控制机组的偏航系统执行相应动作，以确保叶片已偏离地面设备正上方，且根据实际风况执行不同动作，以实现在保护叶片的基础上同时保护地面设备的目的。本发明专利技术是在机组日常运维中，在其主控程序内添加，基于机组的偏航系统，将叶片及时偏离地面设备正上方，所需相关信号在机组本身均已存在，无需额外添加硬件，即可在冬季日常维护中实现自动检测并消除冰块掉落砸坏机组下方设备的风险。消除冰块掉落砸坏机组下方设备的风险。消除冰块掉落砸坏机组下方设备的风险。

【技术实现步骤摘要】
风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术涉及风力发电的
，尤其是指一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法、系统、存储介质及计算设备。

技术介绍

[0002]随着现在风电机组(也可称为风机)在北方区域布局越来越多，在冬季寒冷时期发生叶片结冰的情况也会越来越多，随之在发生结冰后风机叶片上所覆冰块掉落砸到地面设备的可能性也越来越大，部分特殊情况下覆冰过于厚重，极易砸坏设备。目前已有的叶片结冰保护技术大多是对叶片是否结冰进行检测，或是对叶片上结的冰进行清除，但是对已经结冰后叶片下方地面设备的安全没有进行保护。
[0003]例如在中国专利技术专利CN207538980U中，公开了一种风机叶片结冰检测装置，该装置包括电容式麦克风、音频放大电路、过滤器、处理器、显示器和存储器，通过检测风机叶片转动的噪音来诊断风机叶片的结冰情况，可以做成手持检测设备，也可以集成在风机机组的控制策略中，与常规检测装置相比，适应性好，简单易行。
[0004]在中国专利技术专利CN105856586B中，公开了一种石墨烯电热膜风力机叶片结冰防护系统，该专利技术涉及一种石墨烯电热膜风力机叶片结冰防护系统，采用石墨烯环氧玻纤层合板结构：在模具表面铺设叶片外蒙皮铺层，在叶片外蒙皮铺层表面涂覆石墨烯电热膜，在风力机叶片的前缘和展向两个分区之间布置狭长的持续加热的石墨烯电热膜，其它区域则布置周期性加热的石墨烯电热膜；继续铺设叶片铺层结构，待叶片壳体完成整体铺层后，铺设真空辅材，以环氧树脂作为树脂基体进行叶片壳体真空灌输固化成型，形成叶片结冰防护系统，该专利技术可以有效避免石墨烯电热膜暴露于外部环境中而产生腐蚀现象，避免石墨烯电热膜失效；在风力机叶片不同的分区采用不同的加热功率，有效提高除冰系统的工作性能。
[0005]因此，现有的叶片结冰相关技术均是对叶片是否结冰进行检测，或是对叶片上结的冰进行清除，但是对已经结冰后叶片下方地面设备的安全没有进行保护，存在较大的限制。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种安全可靠的风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法，在机组报出叶片结冰后，消除可能出现的所结冰块掉落砸坏机组下方设备的风险，可以在保护机组安全的同时，也保护下方设备的安全，且无需在机组上额外添加硬件，即可在冬季日常维护中实现自动检测并消除上述风险。
[0007]本专利技术的第二目的在于提供一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护系统。
[0008]本专利技术的第三目的在于提供一种存储介质。
[0009]本专利技术的第四目的在于提供一种计算设备。
[0010]本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护
方法，该方法是在机组原有主控程序中添加结冰扇区保护策略，当主控检测到叶片结冰，需要执行结冰扇区保护策略时，则控制机组的偏航系统执行相应动作，以确保叶片已偏离地面设备正上方，且根据实际风况执行不同动作，以实现在保护叶片的基础上同时保护地面设备的目的。
[0011]进一步，所述的风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法，包括以下步骤：
[0012]1)确定机组的结冰扇区位置；
[0013]2)是否报出叶片结冰，若否则机组正常运行，若是则检测当前的偏航角度是否在结冰扇区内、风向角度是否在结冰扇区内、机组是否处于偏航停止状态，若都是，则机组进入结冰扇区保护状态，即跳至步骤3)执行结冰扇区保护策略，否则机组正常停机；
[0014]3)确定偏航目标位置，偏航系统执行相应动作，控制机组偏航至目标位置后，叶片已偏离地面设备正上方。
[0015]进一步，在步骤1)中，先通过机组的控制触摸屏，在界面内输入结冰扇区对应的偏航角度，以确定机组的结冰扇区位置。
[0016]进一步，在步骤3)中，先判断与当前风向角度成180度的位置是否也在结冰扇区内，若是，则将离当前机组偏航位置距离达到预设值的结冰扇区边界角度作为偏航目标位置，否则把与当前风向角度成180度的位置作为偏航目标位置；再判断当前风速是否大于V1，若是，则继续使用前面得出的偏航目标位置，否则将离当前机组偏航位置距离达到预设值的结冰扇区边界角度作为偏航目标位置；其中，V1为机组停机时叶片在结冰后可能存在风险的最小风速。
[0017]进一步，在步骤3)中，当偏航目标位置确定后，需要对偏航目标位置与当前机组的实际偏航位置进行计算，确定需要偏航的方向、角度和时间，最终将偏航指令输出给偏航系统执行，控制机组偏航至目标位置。
[0018]进一步，在步骤3)中，当机组偏航至目标位置后，在角度允许的情况下机组也能实时在背风180度自动偏航，以保护叶片安全。
[0019]本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护系统，用于实现上述的风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法，其包括：
[0020]结冰扇区确定模块，用于确定机组的结冰扇区位置；
[0021]判断模块，用于确认是否报出叶片结冰，若否则机组正常运行，若是则检测当前的偏航角度是否在结冰扇区内、风向角度是否在结冰扇区内、机组是否处于偏航停止状态，若都是，则机组进入结冰扇区保护状态，即跳至控制模块执行结冰扇区保护策略，否则机组正常停机；
[0022]控制模块，用于确定偏航目标位置，控制偏航系统执行相应动作，将机组偏航至目标位置。
[0023]本专利技术的第三目的通过下述技术方案实现：一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法。
[0024]本专利技术的第四目的通过下述技术方案实现：一种计算设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0026]1、本专利技术是在机组日常运维中，在其主控程序内添加，基于机组的偏航系统，将叶片及时偏离地面设备正上方，所需相关信号在机组本身均已存在，无需额外添加硬件，即可在冬季日常维护中实现自动检测并消除冰块掉落砸坏机组下方设备的风险。
[0027]2、本专利技术能够在机组已报出叶片结冰后，当检测到可能存在落冰砸到地面设备的风险时，执行偏航动作，控制机组偏航至目标位置，叶片不会在地面设备正上方，就算出现覆冰脱落的情况也不会影响到地面设备，从而降低风险，保护地面设备，同时在角度允许的情况下机组也是实时在背风180度自动偏航，能够有效保护叶片安全。
附图说明
[0028]图1为本专利技术方法的流程图。
[0029]图2为本专利技术系统的架构图。
具体实施方式
[0030]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0031]实施例1
[0032]本实施例公开了一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法，可在PLC控制器内编程实现，该方法是在机组原有主控程序中添加结冰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法，其特征在于，该方法是在机组原有主控程序中添加结冰扇区保护策略，当主控检测到叶片结冰，需要执行结冰扇区保护策略时，则控制机组的偏航系统执行相应动作，以确保叶片已偏离地面设备正上方，且根据实际风况执行不同动作，以实现在保护叶片的基础上同时保护地面设备的目的。2.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定机组的结冰扇区位置；2)是否报出叶片结冰，若否则机组正常运行，若是则检测当前的偏航角度是否在结冰扇区内、风向角度是否在结冰扇区内、机组是否处于偏航停止状态，若都是，则机组进入结冰扇区保护状态，即跳至步骤3)执行结冰扇区保护策略，否则机组正常停机；3)确定偏航目标位置，偏航系统执行相应动作，控制机组偏航至目标位置后，叶片已偏离地面设备正上方。3.根据权利要求2所述的一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法，其特征在于，在步骤1)中，先通过机组的控制触摸屏，在界面内输入结冰扇区对应的偏航角度，以确定机组的结冰扇区位置。4.根据权利要求3所述的一种风电机组叶片结冰扇区防砸保护方法，其特征在于，在步骤3)中，先判断与当前风向角度成180度的位置是否也在结冰扇区内，若是，则将离当前机组偏航位置距离达到预设值的结冰扇区边界角度作为偏航目标位置，否则把与当前风向角度成180度的位置作为偏航目标位置；再判断当前风速是否大于V1，若是，则继续使用前面得出的偏航目标位置，否则将离当前机组偏航位置距离达到预设值的结冰扇区边界角度作为偏航目标位置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁成曦，仝彭莎，王镔，黄国燕，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：