风电机组叶片加热除冰系统和方法、加热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风电机组叶片加热除冰系统和方法、加热系统。该风电机组叶片加热除冰系统包括：结冰检测单元；多个叶片温度检测单元；多个加热单元；依次设置于为所述多块加热膜供电的电源和所述多块加热膜之间的多个第一接触器和多个第二接触器；主控制单元，所述主控制单元根据所述结冰检测单元检测到的叶片结冰状态、所述多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据控制所述多个第一接触器和所述多个第二接触器的通断，所述主控制单元还根据接收的表示所述多个第二接触器通断状态的反馈信号，控制与所述多个第二接触器相连接的第一接触器的通断。采用本发明专利技术实施例中的技术方案，能够提高风电机组叶片的加热除冰过程的安全性。

System and method of heating deicing for blade of wind turbine and heating system

The invention discloses a heating blade deicing system, a method and a heating system for a wind turbine blade. The wind turbine blade heating and deicing system includes: icing detection unit; a plurality of blades temperature detection unit; a plurality of heating elements are arranged between the power supply; the power supply block heating film and the plurality of heating film more than the first and the second contactor contactor; the main control unit, blade the temperature control data of the main control unit according to the detected blade icing detection unit, the icing state of the plurality of leaf temperature detection unit detects the plurality of first contacts and the second plurality of contactoroff, wherein the main control unit according to the received said plurality of second contactor feedback signal of broken state, control of the first contactor connected with the plurality of second contactor on-off. By adopting the technical scheme in the embodiment of the invention, the safety of the heating deicing process of the wind turbine blades can be improved.

【技术实现步骤摘要】
风电机组叶片加热除冰系统和方法、加热系统
本专利技术涉及风电
，尤其涉及一种风电机组叶片加热除冰系统和方法、加热系统。
技术介绍
目前，风力发电已成为新能源发电的主力军。根据风能源的分布情况，风力发电的机组(简称为风电机组)通常会选建于高原地区或者寒冷地区。由于高原地区或者寒冷地区气温低且湿度大，风电机组叶片在冬季时易出现结冰现象。为解决风电机组叶片的结冰问题，现有技术中的方法为在叶片上设置加热组件，当叶片处于结冰状态时，控制加热组件对叶片进行加热除冰。但是，由于现有技术中的方法没有考虑到加热组件的停止加热条件和工作异常情况，因此，使用现有技术中的方法对叶片进行加热除冰时存在安全性较低的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种风电机组叶片加热除冰系统和方法、加热系统，能够提高风电机组叶片的加热除冰过程的安全性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种风电机组叶片加热除冰系统，包括：结冰检测单元，所述结冰检测单元检测所述风电机组的叶片结冰状态；多个加热单元，分别设置于所述风电机组的多个叶片上，每个叶片上的所述加热单元包括多块加热膜；依次设置于为所述多块加热膜供电的电源和所述多块加热膜之间的多个第一接触器和多个第二接触器，其中，每个第二接触器与一块加热膜相连接，每个第一接触器与位于一个叶片上的多个第二接触器相连接；多个叶片温度检测单元，分别设置于所述风电机组的多个叶片上，用于检测叶片温度数据；主控制单元，所述主控制单元根据所述结冰检测单元检测到的叶片结冰状态、所述多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据控制所述多个第一接触器和所述多个第二接触器的通断，所述主控制单元还根据接收的表示所述多个第二接触器通断状态的反馈信号，控制与所述多个第二接触器相连接的第一接触器的通断。在第一方面的一些实施例中，所述多块加热膜沿所述叶片的长度方向依次设置。在第一方面的一些实施例中，在所述结冰检测单元检测到的结冰状态为叶片已结冰时，所述主控制单元控制所述多个第一接触器和所述多个第二接触器接通。在第一方面的一些实施例中，所述主控制单元还将所述多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据与预设温度阈值进行比较，并在所述叶片温度数据超过所述预设温度阈值时，控制所述多个第二接触器断开。在第一方面的一些实施例中，所述主控制单元还接收表示所述多个第二接触器是否已成功断开的反馈信号，并在所述反馈信号表示所述多个第二接触器中的一个或多个未成功断开时，控制与未成功断开的第二接触器相连接的第一接触器断开。在第一方面的一些实施例中，所述风电机组叶片加热除冰系统还包括设置于所述电源和所述多个第一接触器之间的断路器，其中，所述主控制单元还接收表示所述多个第一接触器是否已成功断开的反馈信号，并在所述反馈信号表示所述多个第一接触器中的一个或多个未成功断开时，控制所述断路器断开。在第一方面的一些实施例中，在所述多个第二接触器成功断开后，所述结冰检测单元在经过预设的延迟时间后重新检测所述叶片的结冰状态。在第一方面的一些实施例中，每个所述温度检测单元包括设置于每个叶片上的多个光纤温度传感器，其中，所述风电机组叶片加热除冰系统还包括光纤解调仪，所述光纤解调仪接收所述多个光纤温度传感器感测的叶片温度数据，并将所述感测的叶片温度数据解析为所述主控制单元可识别的叶片温度数据。在第一方面的一些实施例中，所述结冰检测单元包括：结冰传感器和/或视频监测装置，所述视频监测装置采集所述叶片的结冰状态图像数据。在第一方面的一些实施例中，所述主控制单元包括多个输入接口，用于分别接收所述叶片检测单元检测到的结冰状态、所述多个叶片温度检测单元检测到的多路叶片温度数据和表示所述多个第一接触器和所述多个第二接触器是否已成功断开的多路反馈信号。在第一方面的一些实施例中，所述主控制单元还包括多个输出接口，用于分别向所述多个第一接触器和所述第二接触器输出控制所述多个第一接触器和所述第二接触器接通和断开的多路控制信号。在第一方面的一些实施例中，所述主控制单元为ARMAM3352型号的控制器。第二方面，本专利技术实施例提供了一种加热系统，应用于如上所述的叶片加热除冰系统，所述加热系统包括多个加热控制柜，所述多个加热控制柜与叶片对应设置；每个加热控制柜中设置有一个所述第一接触器和多个所述第二接触器；所述主控制单元设置于其中一个加热控制柜中，所述主控制单元通过I/O接口分别与所述结冰检测单元连接，与所述多个叶片温度检测单元连接，以及与每个加热控制柜中的第一接触器和多个第二接触器连接。在第二方面的一些实施例中，所述主控制单元还与风机主控系统之间采用ProfibusDP协议进行通讯。第三方面，本专利技术实施例提供了一种风电机组叶片加热除冰方法，应用于如上所述的叶片加热除冰系统，所述风电机组叶片加热除冰方法包括：由所述结冰检测单元检测所述风电机组的叶片结冰状态；由所述多个叶片温度检测单元分别检测所述风电机组的多个叶片的叶片温度数据；由所述主控制单元根据所述结冰检测单元检测到的叶片结冰状态和所述多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据控制所述多个第一接触器和所述多个第二接触器的通断；由所述主控制单元根据接收的表示所述多个第二接触器通断状态的反馈信号，控制与所述多个第二接触器相连接的第一接触器的通断。在第三方面的一些实施例中，在所述结冰检测单元检测到的结冰状态为叶片已结冰时，由所述主控制单元控制所述多个第一接触器和所述多个第二接触器接通。在第三方面的一些实施例中，由所述主控制单元将所述多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据与预设温度阈值进行比较，并在所述叶片温度数据超过所述预设温度阈值时，控制所述多个第二接触器断开。在第三方面的一些实施例中，由所述主控制单元接收表示所述多个第二接触器是否已成功断开的反馈信号，并在所述反馈信号表示所述多个第二接触器中的一个或多个未成功断开时，控制与未成功断开的第二接触器相连接的第一接触器断开。在第三方面的一些实施例中，所述风电机组叶片加热除冰系统还包括设置于所述电源和所述多个第一接触器之间的断路器，所述风电机组叶片加热除冰方法还包括：由所述主控制单元还接收表示所述多个第一接触器是否已成功断开的反馈信号，并在所述反馈信号表示所述多个第一接触器中的一个或多个未成功断开时，控制所述断路器断开。在第三方面的一些实施例中，所述风电机组叶片加热除冰方法还包括：在所述多个第二接触器成功断开后，所述结冰检测单元在经过预设的延迟时间后重新检测所述叶片的结冰状态。由上所述，本专利技术实施例提供的风电机组叶片加热除冰系统包括结冰检测单元、叶片温度检测单元和主控制单元，且在每个叶片上的设置有多块加热膜，在为多块加热膜供电的电源和多块加热膜之间依次设置有多个第一接触器和多个第二接触器，其中，每个第二接触器与一块加热膜相连接，每个第一接触器与位于一个叶片上的多块加热膜所对应的多个第二接触器相连接。在使用本专利技术实施例提供的风电机组叶片加热除冰系统对叶片进行加热除冰时，由结冰检测单元检测风电机组的叶片结冰状态，由多个叶片温度检测单元检测每个叶片的叶片温度数据，主控制单元能够根据结冰检测单元检测到的叶片结冰状态、多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据分别控制多个第一接触器和多个第二接触器的通断，从而能够对多个加热膜开始加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，包括：结冰检测单元，所述结冰检测单元检测所述风电机组的叶片结冰状态；多个加热单元，分别设置于所述风电机组的多个叶片上，每个叶片上的所述加热单元包括多块加热膜；依次设置于为所述多块加热膜供电的电源和所述多块加热膜之间的多个第一接触器和多个第二接触器，其中，每个第二接触器与一块加热膜相连接，每个第一接触器与位于一个叶片上的多个第二接触器相连接；多个叶片温度检测单元，分别设置于所述风电机组的多个叶片上，用于检测叶片温度数据；主控制单元，所述主控制单元根据所述结冰检测单元检测到的叶片结冰状态、所述多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据控制所述多个第一接触器和所述多个第二接触器的通断，所述主控制单元还根据接收的表示所述多个第二接触器通断状态的反馈信号，控制与所述多个第二接触器相连接的第一接触器的通断。

【技术特征摘要】
1.一种风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，包括：结冰检测单元，所述结冰检测单元检测所述风电机组的叶片结冰状态；多个加热单元，分别设置于所述风电机组的多个叶片上，每个叶片上的所述加热单元包括多块加热膜；依次设置于为所述多块加热膜供电的电源和所述多块加热膜之间的多个第一接触器和多个第二接触器，其中，每个第二接触器与一块加热膜相连接，每个第一接触器与位于一个叶片上的多个第二接触器相连接；多个叶片温度检测单元，分别设置于所述风电机组的多个叶片上，用于检测叶片温度数据；主控制单元，所述主控制单元根据所述结冰检测单元检测到的叶片结冰状态、所述多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据控制所述多个第一接触器和所述多个第二接触器的通断，所述主控制单元还根据接收的表示所述多个第二接触器通断状态的反馈信号，控制与所述多个第二接触器相连接的第一接触器的通断。2.根据权利要求1所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，所述多块加热膜沿所述叶片的长度方向依次设置。3.根据权利要求1所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，在所述结冰检测单元检测到的结冰状态为叶片已结冰时，所述主控制单元控制所述多个第一接触器和所述多个第二接触器接通。4.根据权利要求1所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，所述主控制单元还将所述多个叶片温度检测单元检测到的叶片温度数据与预设温度阈值进行比较，并在所述叶片温度数据超过所述预设温度阈值时，控制所述多个第二接触器断开。5.根据权利要求4所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，所述主控制单元还接收表示所述多个第二接触器是否已成功断开的反馈信号，并在所述反馈信号表示所述多个第二接触器中的一个或多个未成功断开时，控制与未成功断开的第二接触器相连接的第一接触器断开。6.根据权利要求5所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，所述风电机组叶片加热除冰系统还包括设置于所述电源和所述多个第一接触器之间的断路器，其中，所述主控制单元还接收表示所述多个第一接触器是否已成功断开的反馈信号，并在所述反馈信号表示所述多个第一接触器中的一个或多个未成功断开时，控制所述断路器断开。7.根据权利要求1所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，在所述多个第二接触器成功断开后，所述结冰检测单元在经过预设的延迟时间后重新检测所述叶片的结冰状态。8.根据权利要求1所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，每个所述温度检测单元包括设置于每个叶片上的多个光纤温度传感器，其中，所述风电机组叶片加热除冰系统还包括光纤解调仪，所述光纤解调仪接收所述多个光纤温度传感器感测的叶片温度数据，并将所述感测的叶片温度数据解析为所述主控制单元可识别的叶片温度数据。9.根据权利要求1所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，所述结冰检测单元包括：结冰传感器和/或视频监测装置，所述视频监测装置采集所述叶片的结冰状态图像数据。10.根据权利要求1所述的风电机组叶片加热除冰系统，其特征在于，所述主控制单元包括多个输入接口，用于分别接收所述叶片检测单元检测到的结冰状态、所述多个叶片温度检测单元检测到的多路叶片温度数据和表示所...

【专利技术属性】
技术研发人员：房海涛，赵广宇，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11