一种风电机组结冰监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风电机组结冰监测系统，微波覆冰监测传感器、超声波微气象监测传感器、通讯模块和配电箱安装在安装架，安装架安装在机舱罩顶部的测风桅杆上，微波覆冰监测传感器、超声波微气象监测传感器和通讯模块均电连接于控制电路板。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术设置有微波覆冰监测传感器、超声波微气象监测传感器和通讯模块，微波覆冰监测传感器外设置防护罩，微波覆冰监测传感器通过配置的微波型结冰探测传感器进行覆冰情况的探测，直接得出覆冰信息，将覆冰信息反馈至控制平台，超声波微气象监测传感器进行微气象监测并反馈至后台控制平台；采用多种信号传输方式将监测的信号反馈至控制平台，防护罩可对微波覆冰监测传感器起到防护作用。器起到防护作用。器起到防护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组结冰监测系统


[0001]本专利技术涉及风电机组叶片除冰
,尤其是一种风电机组结冰监测系统。

技术介绍

[0002]目前，我国的风资源基本分布在冰天雪地的北方以及湿气非常大的南方，环境均极其恶劣。风力发电机组在摄氏零度以下低温条件下运行时，如果遇到潮湿空气、雨水、盐雾、冰雪，特别是遇到过冷却水滴时，常常会发生冻冰现象。风力发电机组叶片覆冰后，会对风力发电机组的正常运行造成严重的危害。叶片覆冰后会产生较大的冰载，大大降低叶片的使用寿命。同时，由于加载在每个叶片上的冰载荷不尽相同，使得风力发电组的不平衡载荷增大，若机组继续运行，对机组将产生极大的危害；若停机，则机组的利用率大大降低。另一方面，叶片表面覆冰后，如果温度升高，冰块脱落，伴随着极高的叶尖转速，会对临近的机组和人员构成安全威胁。风电场针对叶片覆冰采取的措施通常是，停运叶片覆冰的风力发电机组，待叶片表的覆冰融化情况重新启动风力发电机组。该种方式的缺点：需要人工判断覆冰情况，据此来判断是否需要停机和启动，人为因素干扰大，不准确，存在严重的安全隐患等。
[0003]1、如中国专利号CN106338242A，公告日期为2017年01月18日的专利技术专利中公开了一种风力发电机叶片覆冰量测量方法及其测量装置，可以有效且准确地计算风力发电机组叶片的覆冰量，同时，藉由通过光纤光栅应变传感器作为叶片载荷数据采集的传感单元，故而可以有效地避免雷击、盐雾、昼夜高低温、强电磁干扰等的影响而造成的传感采集系统失效的情形，采用光纤光栅应变传感器的叶片覆冰量测量系统具有接线简单，易于大容量组网测量的特点，极其适合大规模的工业应用。
[0004]2、一种辅助风电机组的结冰监测系统(申请号：CN202221043744.8)，包括数据采集装置、信号传输及处理模块、主控系统，所述数据采集装置为结冰传感器，所述信号传输及处理模块包括数据连接线和控制柜，用于对采集的数据进行传输及处理，判断是否出现结冰；所述主控系统接收结冰判断结果，发送结冰报警信号，并对风力发电机组进行必要的安全控制；结冰传感器设置在机舱顶部；选取与叶根同海拔高度、静止不运动的机舱顶部，当其监测到结冰信号时，此时给出结冰预警，成本较低，运行可靠，不易受安装环境的影响；不需要在叶片表面安装结冰传感器，避免传感器的安装对叶片性能造成影响；可以实时监测与预警结冰状态，有效保障风力发电机组的安全稳定运行。
[0005]现有技术虽然公开了一些风叶机组叶片结冰监测装置，但是现有技术的监测精度较低，灵敏度较低，影响结冰监测效果，进而影响叶片除冰效果。
[0006]因此，对于上述问题有必要提出一种风电机组结冰监测系统。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种风电机组结冰监测系统，以解决上述问题。
[0008]一种风电机组结冰监测系统，包括微波覆冰监测传感器、超声波微气象监测传感器、通讯模块、配电箱和安装架，所述微波覆冰监测传感器、超声波微气象监测传感器、通讯模块和配电箱均安装在安装架上，所述安装架安装在机舱罩顶部的测风桅杆上，所述微波覆冰监测传感器的外部罩有一层防护罩，所述配电箱包括电源和控制电路板，所述微波覆冰监测传感器、超声波微气象监测传感器和通讯模块均电连接于控制电路板。
[0009]优选地，所述电源分别为控制电路板、微波覆冰监测传感器、超声波微气象监测传感器和通讯模块提供电源。
[0010]优选地，所述通讯模块包括4G通信单元、5G通信单元、光纤通信单元和北斗通信单元。
[0011]所述防护罩的内根部设置有环形加热器，所述防护罩的内壁设置有温度传感器。
[0012]进一步的，所述环形加热器和温度传感器均连接于控制电路板。
[0013]优选地，所述微波覆冰监测传感器采用微波型结冰探测传感器。
[0014]优选地，所述超声波微气象监测传感器包括超声波风传感器和温湿度传感器。
[0015]优选地，所述安装架采用不锈钢架制成。
[0016]与现有技术相比，本专利技术有益效果：本专利技术设置有微波覆冰监测传感器、超声波微气象监测传感器和通讯模块，微波覆冰监测传感器通过配置的微波型结冰探测传感器进行接触网导线温度及覆冰情况的探测，直接得出覆冰信息，将覆冰信息反馈至控制平台，其超声波微气象监测传感器进行微气象监测，监测温度、湿度、风向、风速、气压,并将这一数据反馈至后台控制平台；可采用多种信号传输方式将监测的信号反馈至控制平台；防护罩可对微波覆冰监测传感器起到防护作用，避免因高空寒冷天气在微波覆冰监测传感器外表结冰而影响微波覆冰监测传感器的正常使用，影响其监测精度和监测结果。
附图说明
[0017]图1是本专利技术提供的风电机组结冰监测系统结构图；
[0018]图2是本专利技术的防护罩内部结构图；
[0019]图3是本专利技术的原理框图。
[0020]图中附图标记：1、微波覆冰监测传感器；2、超声波微气象监测传感器；3、通讯模块；4、配电箱；5、安装架；6、测风桅杆；7、电源；8、控制电路板；9、机舱罩；10、超声波风传感器；11、温湿度传感器；12、控制平台；13、防护罩；14、环形加热器；15、温度传感器。
具体实施方式
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可
以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0025]如图1并结合图2和图3所示，一种风电机组结冰监测系统，包括微波覆冰监测传感器1、超声波微气象监测传感器2、通讯模块3、配电箱4和安装架5，所述微波覆冰监测传感器1、超声波微气象监测传感器2、通讯模块3和配电箱4均安装在安装架5上，所述安装架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组结冰监测系统，其特征在于：包括微波覆冰监测传感器(1)、超声波微气象监测传感器(2)、通讯模块(3)、配电箱(4)和安装架(5)，所述微波覆冰监测传感器(1)、超声波微气象监测传感器(2)、通讯模块(3)和配电箱(4)均安装在安装架(5)上，所述安装架(5)安装在机舱罩(9)顶部的测风桅杆(6)上，所述微波覆冰监测传感器(1)的外部罩有一层防护罩(13)；所述配电箱(4)包括电源(7)和控制电路板(8)，所述微波覆冰监测传感器(1)、超声波微气象监测传感器(2)和通讯模块(3)均电连接于控制电路板(8)。2.如权利要求1所述的一种风电机组结冰监测系统，其特征在于：所述电源(7)分别为控制电路板(8)、微波覆冰监测传感器(1)、超声波微气象监测传感器(2)和通讯模块(3)提供电能。3.如权利要求1所述的一种风电机组结冰监测系统，其特征在于：所述通讯模块(3)外接与控制平台(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪松，田祥，李维，翟健帆，徐阳，
申请(专利权)人：中广核风电有限公司，
类型：发明
国别省市：