一种实现热风加热的风力发电机组除冰系统技术方案

本实用新型专利技术涉及风力发电设备领域，公开了一种实现热风加热的风力发电机组除冰系统。所述除冰系统包括机舱控制柜、热风叶根柜、结冰检测传感器、加热器、鼓风机和温度传感器，其中，在所述机舱控制柜中配置有交流电源、可编程逻辑控制器和热风功率测量模块，在所述热风叶根柜中配置有直流浪涌保护器和接触器。通过所述除冰系统，可以在结冰气候条件下维持较高的翼形风能转化效率和转矩，减小发电量的损失，同时还可以保障机组本身及周边的安全，并使风轮转动的机械噪声维持在低噪水平。此外，所述除冰系统还具有多级加热、运行安全系数高、结构简单和易于实现等优点，便于实际推广和应用。

Wind power generating set deicing system for realizing hot air heating

The utility model relates to the field of wind power generation equipment, and discloses a deicing system of a wind power generator set for realizing hot air heating. The deicing system includes engine control cabinet, cabinet, air blade icing detection sensor, a heater and a blower and a temperature sensor, wherein, the engine control cabinet is equipped with a programmable logic controller, AC power supply and air power measuring module, DC contactor and surge protection device is configured in the hot air in Ye Gengui. Through the deicing system, conversion efficiency and torque can maintain high wing wind in freezing weather conditions, reduce the power loss, but also can protect the unit itself and surrounding the safety of mechanical noise and the wind wheel rotation is maintained at a low noise level. In addition, the deicing system has the advantages of multi-stage heating, high safety factor, simple structure, easy realization, etc., and is convenient for practical popularization and application.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电设备领域，具体地，涉及一种实现热风加热的风力发电机组除冰系统。
技术介绍
风力发电机组是一种常见的将风能转化为电能的发电设备，其包括发电机和配置有至少一扇叶片的风轮。当风力发电机组在结冰气候条件（例如在北方的冬天）中运行时，在叶片翼形的交界处（即压力面和吸力面结合处）叶片前缘最容易发生结冰现象，由此将会造成如下问题：（1）叶片表面的结冰会增加叶片的重量，减小翼形风能转化效率和转矩，导致发电量损失；（2）随着叶轮转动，叶片表面的结冰可能会被抛出，直接影响机组本身及周边的安全；（3）由于湍流的影响，叶片表面的结冰会极大的增加机械噪声，影响周边居民的生活。
技术实现思路
针对前述现有技术的问题，本技术提供了一种实现热风加热的风力发电机组除冰系统，可以根据叶片表面的结冰探测结果和实时温度以及热风装置运行功率的实时测量数据，来精确地感知当前叶片表面的结冰情况，并通过控制加热器和鼓风机的启停进一步实现对叶片表面的加热控制，从而可防止叶面结冰以及融化已有的叶面结冰，进而可以在结冰气候条件下维持较高的翼形风能转化效率和转矩，减小发电量的损失，同时还可以保障机组本身及周边的安全，并使风轮转动的机械噪声维持在低噪水平。此外，所述除冰系统还具有多级加热、运行安全系数高、结构简单和易于实现等优点，便于实际推广和应用。本技术采用的技术方案,提供了一种实现热风加热的风力发电机组除冰系统，包括机舱控制柜、热风叶根柜、结冰检测传感器、加热器、鼓风机和温度传感器，其中，在所述机舱控制柜中配置有交流电源、可编程逻辑控制器和热风功率测量模块，在所述热风叶根柜中配置有直流浪涌保护器和接触器；所述结冰检测传感器安装在风力发电机组的机舱顶部，并电连接所述可编程逻辑控制器；所述加热器和所述鼓风机装配在风力发电机组的叶片后缘内部，并分别依次电连接一个所述接触器和所述交流电源，构成热风加热供电回路，其中，所述加热器设置在鼓风机的进风端，鼓风机的出风端连通设置在叶片内部的送风管道，接触器的控制端电连接所述可编程逻辑控制器；所述温度传感器设置在所述送风管道的端部位置，并依次电连接所述直流浪涌保护器和所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器还电连接所述热风功率测量模块。优化的，当所述交流电源为三相交流电源时，所述热风功率测量模块包括用于检测所述热风加热供电回路的三相单回路电力表，所述三相单回路电力表电连接所述可编程逻辑控制器。进一步优化的，所述三相单回路电力表采用型号为PM3133系列的三相单回路精巧型CANOpen电力表。优化的，所述加热器的数目至少设有两个。优化的，在各个所述接触器与所述交流电源之间分别串联有一断路器。优化的，所述结冰检测传感器采用型号为LID-3300IP的结冰检测传感器或型号为EW140的结冰检测传感器。综上，采用本技术所提供的一种实现热风加热的风力发电机组除冰系统，具有如下有益效果：（1）可以根据叶片表面的结冰探测结果和实时温度以及热风装置运行功率的实时测量数据，来精确地感知当前叶片表面的结冰情况；（2）可以进一步通过控制加热器和鼓风机的启停实现对叶片表面的加热控制，从而可防止叶面结冰以及融化已有的叶面结冰，进而可以在结冰气候条件下维持较高的翼形风能转化效率和转矩，减小发电量的损失，同时还可以保障机组本身及周边的安全，并使风轮转动的机械噪声维持在低噪水平；（3）可以实现多级功率的加热，可使热风加热控制更精细化，降低加热成本；（4）通过在系统中的多处配置浪涌保护器，可以防止出现浪涌电流，保障整个系统的运行安全；（5）所述除冰系统还具有结构简单和易于实现等优点，便于实际推广和应用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的实现热风加热的风力发电机组除冰系统的原理结构图。上述附图中：1、机舱控制柜101、热风功率测量模块2、热风叶根柜。具体实施方式以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本技术提供的实现热风加热的风力发电机组除冰系统。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。实施例一图1示出了本技术提供的实现热风加热的风力发电机组除冰系统原理结构图。本实施例提供的所述实现热风加热的风力发电机组除冰系统，包括机舱控制柜、热风叶根柜、结冰检测传感器、加热器、鼓风机和温度传感器，其中，在所述机舱控制柜中配置有交流电源、可编程逻辑控制器和热风功率测量模块，在所述热风叶根柜中配置有直流浪涌保护器和接触器；所述结冰检测传感器安装在风力发电机组的机舱顶部，并电连接所述可编程逻辑控制器；所述加热器和所述鼓风机装配在风力发电机组的叶片后缘内部，并分别依次电连接一个所述接触器和所述交流电源，构成热风加热供电回路，其中，所述加热器设置在鼓风机的进风端，鼓风机的出风端连通设置在叶片内部的送风管道，接触器的控制端电连接所述可编程逻辑控制器；所述温度传感器设置在所述送风管道的端部位置，并依次电连接所述直流浪涌保护器和所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器还电连接所述热风功率测量模块。如图1所示，在所述除冰系统的原理结构中，所述机舱控制柜用于安装在配置有发电机的机舱中，其中，所述交流电源外接所述发电机的输出端，以便实现对所述加热器和所述鼓风机的供电；所述热风功率测量模块用于测量所述热风加热供电回路的运行功率，得到实时测量数据，并反馈给所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，简称PLC）用于基于内部的存储程序，一方面对叶片表面的结冰探测结果（来自所述结冰检测传感器）和实时温度（来自所述温度传感器）以及热风装置（即包含所述加热器和所述鼓风机的装置）运行功率的实时测量数据（来自所述热风功率测量模块）进行运算处理，精确地感知当前叶片表面的结冰情况，另一方面根据当前结冰情况进一步控制各个所述接触器的断开或闭合，进而实现对对应的所述加热器或所述鼓风机的启停控制，其可以但不限于采用型号为CX9020-0111的PLC；所述热风叶根柜用于安装在风轮叶片的根部，其中，各个所述接触器用于在所述可编程逻辑控制器的控制下，实现对所述热风加热供电回路的断开或闭合，启停对应的所述加热器或鼓风机；所述直流浪涌保护器用于防止出现来自所述温度传感器的浪涌电流，例如防止被雷击而损坏系统内部的其它器件。所述结冰探测传感器用于基于超声波原理，通过检测叶片表面的反射和吸收超声波来判断是否结冰，并将结冰探测结果反馈给所述可编程逻辑控制器，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现热风加热的风力发电机组除冰系统，其特征在于，包括机舱控制柜、热风叶根柜、结冰检测传感器、加热器、鼓风机和温度传感器，其中，在所述机舱控制柜中配置有交流电源、可编程逻辑控制器和热风功率测量模块，在所述热风叶根柜中配置有直流浪涌保护器和接触器；所述结冰检测传感器安装在风力发电机组的机舱顶部，并电连接所述可编程逻辑控制器；所述加热器和所述鼓风机装配在风力发电机组的叶片后缘内部，并分别依次电连接一个所述接触器和所述交流电源，构成热风加热供电回路，其中，所述加热器设置在鼓风机的进风端，鼓风机的出风端连通设置在叶片内部的送风管道，接触器的控制端电连接所述可编程逻辑控制器；所述温度传感器设置在所述送风管道的端部位置，并依次电连接所述直流浪涌保护器和所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器还电连接所述热风功率测量模块。

【技术特征摘要】
1.一种实现热风加热的风力发电机组除冰系统，其特征在于，包括机舱控制柜、热风叶根柜、结冰检测传感器、加热器、鼓风机和温度传感器，其中，在所述机舱控制柜中配置有交流电源、可编程逻辑控制器和热风功率测量模块，在所述热风叶根柜中配置有直流浪涌保护器和接触器；所述结冰检测传感器安装在风力发电机组的机舱顶部，并电连接所述可编程逻辑控制器；所述加热器和所述鼓风机装配在风力发电机组的叶片后缘内部，并分别依次电连接一个所述接触器和所述交流电源，构成热风加热供电回路，其中，所述加热器设置在鼓风机的进风端，鼓风机的出风端连通设置在叶片内部的送风管道，接触器的控制端电连接所述可编程逻辑控制器；所述温度传感器设置在所述送风管道的端部位置，并依次电连接所述直流浪涌保护器和所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器还电连接所述热风功率测量模块。2.如权利要求1所述的一种实现热...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖博，
申请(专利权)人：清漫科技成都有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51