风力发电机组叶片结冰的监测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种风力发电机组叶片结冰的监测方法和装置，该方法包括：判断风力发电机组的当前发电工况是否为额定功率发电工况或限功率发电工况；若风力发电机组的当前发电工况为额定功率发电工况或限功率发电工况，则计算当前叶片的实际气动系数；根据叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系，获取当前叶片的桨距角对应的标准气动系数；若当前叶片的标准气动系数与当前叶片的实际气动系数的差值大于第一预设报警阈值，则确定叶片结冰。由于未采用结冰传感器而是利用风力发电机组原有的数据对叶片是否结冰进行判断，所以降低了风力发电机组的成本，减少了风力发电机组处理信号的复杂度。 1

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组叶片结冰的监测方法和装置
本专利技术实施例涉及风力发电
，尤其涉及一种风力发电机组叶片结冰的监测方法和装置。
技术介绍
随着寒冷气候地区风电场建设规模的不断扩大，风力发电机组叶片结冰的问题日益突出。在叶片结冰严重时会导致叶片断裂，威胁风电场人员安全，同时叶片结冰会造成风力发电机组的工作效率低下，发电量将损失1％～10％，恶劣地区为20％～50％。因此在风力发电机组发电过程中需要检测叶片是否结冰，若检测到叶片结冰，则需要在停机后对叶片进行去冰处理。现有技术中检测风力发电机组的叶片是否结冰的方法为在风力发电机组的叶片上安装结冰传感器，通过结冰传感器来探测叶片的信号变化，以判断叶片是否结冰。现有技术检测风力发电机的叶片是否结冰的方法，由于需要外部安装结冰传感器，增加了风力发电机组的成本。并且增加了风力发电机组处理信号的复杂度，使风力发电机组的可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种风力发电机组叶片结冰的监测方法，该方法解决了现有技术中的检测风力发电机的叶片是否结冰的方法由于需要外部安装结冰传感器，增加了风力发电机组的成本，并且增加了风力发电机组处理信号的复杂度，使风力发电机组的可靠性降低的技术问题。本专利技术实施例提供一种风力发电机组叶片结冰的监测方法，包括：判断风力发电机组的当前发电工况是否为额定功率发电工况或限功率发电工况；若风力发电机组的当前发电工况为额定功率发电工况或限功率发电工况，则计算当前叶片的实际气动系数；根据叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系，获取当前叶片的桨距角对应的标准气动系数；若所述当前叶片的标准气动系数与所述当前叶片的实际气动系数的差值大于第一预设报警阈值，则确定所述叶片结冰。本专利技术实施例提供一种风力发电机组叶片结冰的监测装置，包括：发电工况判断单元，用于判断风力发电机组的当前发电工况是否为额定功率发电工况或限功率发电工况；实际气动系数计算单元，用于若风力发电机组的当前发电工况为额定功率发电工况或限功率发电工况，则计算当前叶片的实际气动系数；标准气动系数获取单元，用于根据叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系，获取当前叶片的桨距角对应的标准气动系数；叶片结冰确定单元，用于若所述当前叶片的标准气动系数与所述当前叶片的实际气动系数的差值大于第一预设报警阈值，则确定所述叶片结冰。本专利技术实施例提供一种风力发电机组叶片结冰的监测方法和装置，通过判断风力发电机组的当前发电工况是否为额定功率发电工况或限功率发电工况；若风力发电机组的当前发电工况为额定功率发电工况或限功率发电工况，则计算当前叶片的实际气动系数；根据叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系，获取当前叶片的桨距角对应的标准气动系数；若当前叶片的标准气动系数与当前叶片的实际气动系数的差值大于第一预设报警阈值，则确定叶片结冰。实现了在额定功率发电工况或限功率发电工况下对叶片是否结冰的检测，由于未采用结冰传感器而是利用风力发电机组原有的数据对叶片是否结冰进行判断，所以降低了风力发电机组的成本，减少了风力发电机组处理信号的复杂度，提高了风力发电机组的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术风力发电机组叶片结冰的监测方法实施例一的流程图；图2为本专利技术风力发电机组叶片结冰的监测方法实施例二的流程图；图3为本专利技术实施例二中叶片的桨距角和叶片的标准气动系数的映射关系示意图；图4为本专利技术风力发电机组叶片结冰的监测装置实施例一的结构示意图；图5为本专利技术风力发电机组叶片结冰的监测装置实施例二的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，本文中使用的术语“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，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。图1为本专利技术风力发电机组叶片结冰的监测方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的执行主体为风力发电机组叶片结冰的监测装置，则本实施例提供的风力发电机组叶片结冰的监测方法包括以下几个步骤。步骤101，判断风力发电机组的当前发电工况是否为额定功率发电工况或限功率发电工况。需要说明的是，本实施例提供的风力发电机组叶片结冰的监测方法适用于在额定功率发电工况或限功率发电工况，所以首先判断风力发电机组的当前发电工况是否为额定功率发电工况或限功率发电工况。具体地，本实施例中，判断风力发电机组的当前发电工况是否为额定功率发电工况或限功率发电工况的方法可以为：通过当前叶片的桨距角的值与最小桨距角设定值的大小关系来判断。其中，当前叶片的桨距角的值为当前预设时间段内桨距角的平均值。具体地。获取当前叶片的桨距角的值，判断当前叶片桨距角的值是否等于最小桨距角设定值，若当前叶片的桨距角的值等于最小桨距角设定值，则说明风力发电机组的功率未达到额定功率或限功率发电所限制的功率，即当前的发电工况为非额定功率发电工况或非限功率发电工况。若当前叶片的桨距角的值大于最小桨距角设定值，则说明风力发电机组的功率达到额定功率或限功率发电所限制的功率，即确定当前的发电工况为额定功率发电工况或限功率发电工况。步骤102，若风力发电机组的当前发电工况为额定功率发电工况或限功率发电工况，则计算当前叶片的实际气动系数。具体地，本实施例中，当前叶片的实际气动系数的计算方法可以为根据当前实际发电功率和当前风速计算出的。还可以采用其他方法来计算当前叶片的实际气动系数，本实施例里中对此不做限定。步骤103，根据叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系，获取当前叶片的桨距角对应的标准气动系数。具体地，本实施例中，当前叶片的标准气动系数为在叶片未结冰状态的叶片的气动系数。叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系即为在额定功率发电工况或限功率发电工况下并在叶片未结冰状态的叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系。本实施例中，叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系可在获知风力发电机组的叶片长度和形状后查表获得，也可根据风力发电机组在实际的发电过程中统计获得，本实施例对此不做限定。本实施例中，当前叶片的桨距角为在当前预设时间段桨距角的平均值。当前预设时间段可以为1分钟，5分钟或10分钟等，或其他适宜的数值，本实施例对此不做限定。步骤104，若当前叶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组叶片结冰的监测方法，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组叶片结冰的监测方法，其特征在于，包括：判断风力发电机组的当前发电工况是否为额定功率发电工况或限功率发电工况；若风力发电机组的当前发电工况为额定功率发电工况或限功率发电工况，则计算当前叶片的实际气动系数；根据叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系，获取当前叶片的桨距角对应的标准气动系数；若所述当前叶片的标准气动系数与所述当前叶片的实际气动系数的差值大于第一预设报警阈值，则确定所述叶片结冰。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述叶片结冰之后，还包括：判断第一预设时间段内第一风力发电机组的数量是否达到预设数量阈值；其中，所述第一风力发电机组为所述当前叶片的标准气动系数与所述当前叶片的实际气动系数的差值大于第一预设阈值的风力发电机组；若所述第一风力发电机组的数量达到所述预设数量阈值，则向所述第一风力发电机组发送叶片结冰报警信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据叶片的桨距角和标准气动系数的映射关系，获取当前叶片的桨距角对应的标准气动系数之前，还包括：统计当前发电工况下在第二预设时间段内叶片的桨距角和叶片的标准气动系数的取值；根据统计得到的所述叶片的桨距角和叶片的标准气动系数的取值，确定叶片的桨距角和叶片的标准气动系数的映射关系。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述计算当前叶片的实际气动系数，具体为：根据当前的实际发电功率和当前的风速计算当前叶片的实际气动系数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若风力发电机组的当前发电工况为非额定功率发电工况或非限功率发电工况，则还包括：获取当前风力发电机组的实际发电功率和标准发电功率；判断所述当前风力发电机组的实际发电功率与标准发电功率的差值是否大于第二预设报警阈值；若所述当前风力发电机组的实际发电功率与标准发电功率的差值大于第二预设报警阈值，则确定所述叶片结冰。6.一种风力发电机组叶片结冰的监测装置，其特征在于，包括：发电工况判断单...

【专利技术属性】
技术研发人员：于迟，
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