【技术实现步骤摘要】
一种风机启动与叶片防除冰联合控制的方法和装置
本专利技术属于风机发电
，具体是涉及到一种风机启动与叶片防除冰联合控制的方法和装置。
技术介绍
近年来，风力发电得到世界各国的普遍关注和优先发展，然而丰富的风资源基本上分布在高寒地区和湿度大的沿海地区，环境极其恶劣。风力发电机在低温条件下，若遇到潮湿空气、雨水、冰霜、雪，特别是遇到冷却水滴时，风力发电机叶片就会发生冰冻现象。叶片结冰会使得所述叶片的气动外形改变导致风能捕获能力急剧下降，且在叶片结冰严重时叶片的载荷增加，震动加剧，可能会造成叶片的断裂。此外，叶片上的冰块在叶片转动过程中可能会被甩出，甩出的距离可达1.5倍叶尖高度，这对机组和现场的工作人员都有很大的安全隐患。因此，在对风力发电机的工作过程中，有必要对风机叶片进行除冰操作。目前风机叶片除冰技术主要分为气热、电热及气电联合等技术途径，然而现有的空气加热的风机叶片除冰系统存在除冰速度慢、无远程监控、加热不均匀、无防冰功能等技术问题。风机叶片除冰技术，在除冰完成后，风机都处于低温停机状态，需要人工启动风机运行发电，这大大的降低了风机运行发电的效率，且无法实现多台风机同时操作的可能性，从而无法实现除冰技术的多台应用。风机叶片除冰技术，因除冰系统的独立性，与风机主控没有任何连接，导致无法统计计算增发电量、除冰效率、系统可用率等数据，从而无法为客户统计除冰系统的应用价值和经济价值。此外，风机叶片除冰技术，因加热功率需要足够大，加热过程中，PTC加热材料温度持续很高，最高时接近200℃，通过大功率鼓风机，将该热...
【技术保护点】
1.一种风机启动与叶片防除冰联合控制的方法，其特征在于，包括：/n将防除冰设备的防除冰控制柜与所述风机的主控制柜进行通信连接，以从所述风机的主控制柜中读取与所述风机相关的风机数据，/n所述防除冰控制柜根据读取的所述风机数据判断当前所述风机的状态，并根所述风机叶片当前所处环境的环境状态和所述风机当前的状态控制所述防除冰设备对所述风机叶片进行相应的防冰操作和/或除冰操作，/n在所述风机叶片满足启动条件时，所述防除冰控制柜向所述主控制柜发送风机启动指令，所述主控制柜根据所述风机启动指令启动所述风机进入正常工作状态。/n
【技术特征摘要】
1.一种风机启动与叶片防除冰联合控制的方法，其特征在于，包括：
将防除冰设备的防除冰控制柜与所述风机的主控制柜进行通信连接，以从所述风机的主控制柜中读取与所述风机相关的风机数据，
所述防除冰控制柜根据读取的所述风机数据判断当前所述风机的状态，并根所述风机叶片当前所处环境的环境状态和所述风机当前的状态控制所述防除冰设备对所述风机叶片进行相应的防冰操作和/或除冰操作，
在所述风机叶片满足启动条件时，所述防除冰控制柜向所述主控制柜发送风机启动指令，所述主控制柜根据所述风机启动指令启动所述风机进入正常工作状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防除冰控制柜根据所述的当前环境状态和所述风机当前的状态控制所述防除冰设备对所述风机叶片进行相应的防冰操作和/或除冰操作步骤包括：
当所述风机当前处于正常运行状态时，所述防除冰控制柜根据所述风机叶片所处环境的环境状态和所述风机数据判断当前是否需要对所述风机叶片进行防冰操作，若判断的结果为是，则需要启动所述防除冰设备进行相应的防冰操作，否则控制所述防除冰设备当前不进行加热操作，从而不对所述风机叶片进行所述防冰操作，
当所述风机当前处于结冰停机状态时，所述防除冰控制柜根据所述环境状态判断当前是否需要对所述风机叶片进行除冰操作，若判断的结果为是，则启动所述防除冰设备对所述风机叶片进行所述除冰操作，否则，控制所述防除冰设备当前不进行加热操作，从而不对所述风机叶片进行所述除冰操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述风机叶片所处环境的环境状态和所述风机数据判断当前是否需要对所述风机叶片进行防冰操作的步骤为：
进行第一判断，所述第一判断为判断所述环境中的环境温度和环境湿度是否分别满足结冰温度和结冰湿度，
进行第二判断，所述第二判断为判断所述风机数据中的所述风机的实际发电功率与所述风机理论发电功率之间的比值是否小于或等于第一预设比值或者为判断所述风机数据中的所述风机实际桨距角与所述风机理论桨距角之间的比值是否等于或小于第二预设比值，
进行第三判断，判断当前对所述风机叶片进行所述防冰操作是否有经济价值，
若所述第一判断和第二判断的判断结果至少一个为是以及所述第三判断结果为是则判断当前需要对所述风机叶片进行所述防冰操作，否则判断当前不需要对所述风机叶片进行所述防冰操作，
根据所述环境状态判断当前是否需要进行除冰操作的步骤为：判断当前对所述风机叶片进行所述除冰操作是否有经济价值，若判断的结果为是，则判断当前需要对所述风机叶片进行所述除冰操作，否则判断当前不需要对所述风机叶片进行所述除冰操作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，判断当前对所述风机叶片进行所述防冰操作是否有经济价值的步骤为：
判断当前时刻后的第一预设时间内所述环境中的平均风速是否大于或等于第一风速阈值，若判断的结果为是，则判断当前对所述风机叶片进行所述防冰操作具有经济价值，否则判断当前对所述风机叶片进行所述防冰操作不具有经济价值，
判断当前对所述风机叶片进行所述除冰操作是否有经济价值的步骤为：
判断当前时刻后的第二预设时间内所述环境中的平均风速是否大于或等于第二风速阈值，若判断的结果为是，则判断当前对所述风机叶片进行所述除冰操作具有经济价值，否则判断当前对所述风机叶片进行所述除冰操作不具有经济价值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述方法在执行的过程中包括防冰循环控制流程、除冰循环控制流程和风机联机启动流程，
所述防冰循环控制流程的执行步骤包括：
步骤11：检测执行所述方法的设备的状态是否处于正常状态，若是则执行步骤12，否则发出异常报警，并返回所述步骤11，
步骤12：使所述防除冰控制柜与所述主控制柜进行通信连接，以从所述主控制柜中读取所述风机数据，
步骤13：根据读取的所述风机数据，判断当前的所述风机是否处于正常运行工作状态，若判断的结果为是，则进入步骤15，否则，进入步骤14，
步骤14：判断当前的所述风机是否处于结冰停机运行工作状态，若判断的结果为是，则进入步骤17，否则，使所述防除冰设备不进行加热操作并返回步骤11，
步骤15：判断当前是否需要进行所述防冰操作，若判断的结果为是，则进入步骤16，否则，使所述防除冰设备不进行加热操作并返回步骤11，
步骤16：根据所述环境的温度状态、湿度状态、所述环境当前的风速和所述风机数据中的风机运行参数，判断当前需要进行的所述防冰操作的防冰等级，并根据所述防冰等级启动所述防除冰设备进行相应的加热操作，并返回步骤11，
步骤17：进入所述除冰循环控制流程，
所述除冰循环控制流程包括：
步骤21：检测执行所述方法的设备的状态是否处于正常状态，若是则执行步骤22，否则，发出异常报警，并返回所述步骤21，
步骤22：使所述防除冰控制柜与所述主控制柜进行通信连接，以从所述主控制柜中读取所述风机数据，
步骤23：根据读取的所述风机数据判断当前的所述风机是否处于正常运行工作状态，若判断的结果为是，则进入步骤28，否则，进入步骤24，
步骤24：判断当前的所述风机是否处于结冰停机运行工作状态，若是，则进入步骤25，否则，使所述防除冰设备不进行加热操作，并返回步骤21，
步骤25：判断当前是否需要对所述风机叶片进行所述除冰操作，若判断的结果为是，则进入步骤26，否则，使所述防除冰设备不进行加热操作并返回步骤21，
步骤26：启动所述防除冰设备进行加热操作，以进行所述除冰操作，
步骤27：判断所述加热操作是否满足加热完成的条件，若判断的结果为是，则进入步骤29，否则，返回步骤21，
步骤28：进入防冰循环控制流程，
步骤29：进入风机联机启动流程，
所述风机联机启动流程包括：
步骤31：检测执行所述方法的设备的状态是否处于正常状态，若是则执行步骤32，否则发出异常报警，并返回所述步骤31，
步骤32：使所述防除冰控制柜与所述主控制柜进行通信连接，以从所述主控制柜中读取所述风机数据，
步骤33：根据读取的所述风机数据判断当前的所述风机是否处于正常运行工作状态，若判断的结果为是，则进入步骤37，否则，进入步骤34，
步骤34：判断当前的所述风机是否处于结冰停机运行工作状态，若是，则进入步骤35，否则，使所述防除冰设备不进行加热操作并返回步骤31，
步骤35：判断当前所述环境中的风速在第三预设时间内的平均风速是大于或等于第三预设阈值，若判断的结果为是，进入步骤36，否则，使所述防除冰设备不进行加热操作并返回步骤31，
步骤36：判断所述风机启动次数是否达到设定次数，若判断的结果为是，则进入步骤39，若否，进入步骤37，
步骤37：所述防除冰控制柜向所述主控制柜发出所述风机启动指令，并返回步骤31，
步骤38：进入所述防冰循环控制流程...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志龙，李平，邹海平，
申请(专利权)人：湖南拓天节能控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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