一种基于风电机组叶片覆冰特性的防除冰系统设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于风电机组叶片覆冰特性的防除冰系统设计方法，属于风力发电技术领域。基于叶片的弦向与展向方向覆冰出现及生长的规律特性以及防覆冰涂层在严重凝冻天气下在结冰严重区域防冰特性的可能失效情况，结合叶片结冰试验与覆冰的时空发展特性数据库，提出了主动型的电热膜除冰方法与被动型的防覆冰涂层防冰方法相结合的高效防除冰系统设计及高效低能耗运行控制方法，可实现风电机组在所处环境全气候下的无叶片覆冰持续运行。本发明专利技术充分耦合了电热除冰技术与防覆冰涂层技术的优点，使得风机叶片在全气候条件下都具备高效的防除冰功能，并且具有系统能耗低等特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风电机组叶片覆冰特性的防除冰系统设计方法


[0001]本专利技术属于风力发电
，具体涉及一种基于风电机组叶片覆冰特性的防除冰系统设计方法。

技术介绍

[0002]在南方低风速地区与部分高风速地区的风电场中，冬季和春季普遍存在着较为严重的冰冻问题。风电机组叶片上出现覆冰，将改变叶片的气动外形与重量分布，打破叶片的载荷平衡，导致叶片和风轮的振动等问题，对机组运行与电力生产的经济性和安全性有直接影响。
[0003]基于目前拥有基数较大的存量风电，在凝冻天气下对风电机组叶片高效防除冰技术有着迫切需求。现阶段，防除冰方法有基于热融冰的气热除冰/电热除冰法、化学除冰法、机械除冰法，以及基于超疏水涂层喷覆的防覆冰涂层法。
[0004]现阶段，尚无可大范围推广应用的成熟的风电机组叶片防除冰技术(或组合)，实际上，由于风机所处环境及气候的差异性，加之风电机组叶片长度大、厚度分布不均等属性，防除冰技术不同程度地从存在着能耗高、寿命短、设备与运维成本高、雷击损伤等风险，造成了单一技术路线的叶片防除冰方法的“瓶颈”。而由于叶片在弦向特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风电机组叶片覆冰特性的防除冰系统设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：收集并分析风电机组的环境及气象因素，确定用于叶片覆冰特性试验的气象参数组合；S2：根据实际风电机组的叶片状况，还原并制作喷覆有防覆冰涂层的叶片覆冰特性试验模型；S3：在风洞试验设施中，基于S1确定的气象参数组合和S2制得的叶片覆冰特性试验模型，结合风电机组的正常运行参数，还原风电机组叶片的结冰环境特性；观察叶片覆冰特性试验模型的结冰特性，得到叶片表面结冰的时空特性；S4：对S3得到的叶片表面结冰的时空特性进行量化分析，得到在覆冰开始形成后的不同时间段内的叶片覆冰演变规律，得到覆冰规律数据库；S5：基于S5得到的覆冰规律数据库，对于无法单独采用防覆冰涂层实现防冰的叶片，增加电加热膜进行辅助热除冰；S6：确定叶片上需要设置电热膜的区域，并结合各区域结冰强度的差异，定制化设置不同区域中电加热膜的额定功率，完成叶片防除冰系统的设计。2.如权利要求1所述的基于风电机组叶片覆冰特性的防除冰系统设计方法，其特征在于，S1中，所述环境及气象因素包括风速、气压、气温、湿度和空气中过冷水滴颗粒度分布。3.如权利要求1所述的基于风电机组叶片覆冰特性的防除冰系统设计方法，其特征在于，S1中，所述气象参数组合包括能反映风电机组所处的正常结冰天气与极端凝冻天气下的主要气象特征。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伟荣，敖海，徐超，赵江，杨文云，陈宫，蔡春辉，吴孝伟，刘勇，詹彪，付荣方，孟鹏飞，邓越，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司中国华能集团有限公司，
类型：发明
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