风力发电机组结冰预警系统技术方案

本发明专利技术提供一种风力发电机组结冰预警系统

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组结冰预警系统、方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及结冰监测
，具体地涉及一种风力发电机组结冰预警系统
、
一种风力发电机组结冰预警方法和一种计算机可读存储介质
。

技术介绍

[0002]在高海拔和湿冷地区的冬季，现有的发电机组经常发生结冰冻结现象
。
当发电机组叶片结冰时，会造成机组功率下降
、
叶片转动不平衡严重影响机组的安全运行；同时，机舱上部风速风向仪结冰也会影响发电机组的对风偏航和功率控制等功能
。
[0003]现有技术中，针对叶片结冰已经具有相应的解决方案，例如叶片涂抹疏水材料
、
空气加热除冰
、
碳纤维膜加热除冰等技术；针对风速风向的结冰也有伴热系统
。
[0004]但是在判定结冰方式上并没有成熟的系统，现有方案一般增加部分结冰传感器，将信号传输至发电机组的主控
PLC
中，这种方案一方面会增加
PLC
的运算负担，另一方便设备的可靠性也不高；基本还处于人工判断为主，设备判定结冰作为辅助，结冰判断的及时性较差
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种风力发电机组结冰预警系统
、
方法及存储介质，解决现有的风力发电机组的结冰判断存在着可靠性低
、
及时性较差等问题
。
[0006]为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种风力发电机组结冰预警系统，所述系统包括：至少一个传感器模块
、
至少一个无线终端和上位机；
[0007]每一传感器模块包括多个前端传感器，每一传感器模块的多个前端传感器分别布置在发电机组的多个目标位置上，所述前端传感器用于监测发电机组对应目标位置的环境数据信号，将监测到的环境数据信号上传至对应的无线终端；
[0008]每一无线终端安装在对应的发电机组上，每一无线终端与对应的发电机组上多个前端传感器通信连接，每两个无线终端之间通过无线互联；
[0009]位于上位机通信范围内的无线终端与上位机通信连接，位于上位机通信范围外的无线终端将接收到的环境数据信号传输至位于上位机通信范围内的无线终端，位于上位机通信范围内的无线终端将接收到的环境数据信号上传至上位机；
[0010]所述上位机用于对接收到的环境数据信号进行分析，得到每台发电机组的结冰状态，根据结冰状态生成结冰预警
。
[0011]优选地，每一前端传感器包括单片机
、
温湿度传感器
、
结冰传感器和大气压传感器，所述温湿度传感器
、
结冰传感器和大气压传感器均与单片机电性连接；
[0012]每台发电机组上的多个单片机与对应的无线终端通信连接
。
[0013]优选地，每台发电机组上的多个单片机与对应的无线终端通过总线连接
。
[0014]优选地，还包括：
SCADA
单元和解冻单元；
[0015]所述
SCADA
单元与上位机通信连接，用于获取上位机生成的结冰预警，根据结冰预
警生成解冻指令，将解冻指令发送至解冻单元；
[0016]所述解冻单元安装在发电机组的叶片内，所述解冻单元与
SCADA
单元通信连接，所述解冻单元用于执行解冻指令，以对发电机组的叶片进行解冻
。
[0017]优选地，所述发电机组包括塔筒和设置在塔筒顶部的机舱；
[0018]所述目标位置包括机舱顶部
、
塔筒中部和塔筒底部；每一传感器模块包括三个前端传感器，三个前端传感器分别安装在对应的机舱顶部
、
塔筒中部和塔筒底部
。
[0019]另一方面，一种风力发电机组结冰预警方法，应用于上位机，所述方法包括：
[0020]获取每台发电机组的多个目标位置的环境数据信号；
[0021]根据多个目标位置的环境数据信号，确定每台发电机组的结冰状态；
[0022]根据每台发电机组的结冰状态，生成结冰预警
。
[0023]优选地，每台发电机组的每一目标位置布置有前端传感器，且每台发电机组上布置有无线终端；每台发电机组的每一目标位置的环境数据信号由该目标位置的前端传感器采集，前端传感器将采集到的环境数据信号上传至无线终端；
[0024]所述方法还包括：
[0025]根据上位机的通信范围将无线终端划分为第一终端和第二终端，所述第一终端位于上位机的通信范围内，所述第二终端位于上位机的通信范围之外；
[0026]确定每台第二终端与上位机之间的信号传输路径，每台第二终端以对应的信号传输路径将接收到的环境数据信号传输至该信号传输路径上的第一终端，所述上位机从第一终端获取每台发电机组的多个目标位置的环境数据信号
。
[0027]优选地，在每条信号传输路径上具有至少一个第二终端；
[0028]所述方法还包括：在每条信号传输路径上，任一台第二终端接收到上一台第二终端发送的环境数据信号后，对该环境数据信号进行信号放大处理
。
[0029]优选地，所述方法还包括：
[0030]将结冰预警发送至
SCADA
单元，以使
SCADA
单元根据结冰预警生成解冻指令，并将解冻指令发送至解冻单元，以在解冻单元执行解冻指令时对发电机组的叶片进行解冻
。
[0031]另一方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的风力发电机组结冰预警方法
。
[0032]通过上述技术方案，本专利技术至少具有如下技术效果：
[0033]1、
本专利技术在每一发电机组上安装多个前端传感器，能避免单一传感器器在检测过程中受其他因素干扰较大，而导致测量数据不稳定和误判情况多；本专利技术的预警系统能提高数据的可靠性和正确性；
[0034]2、
本专利技术的每个无线终端都可以作为数据传输的起点，无线终端之间可以相互通信，可提高数据传输的稳定性和可靠性，同时节约了现场施工的成本；
[0035]3、
无线终端将环境数据信号汇总至一台上位机中，一方面节省机组
PLC
系统的运算能力，另一方面可以将现场多台发电机组的环境数据信号进行整合，方便风电场结冰参数的整体数据分析和处理
。
[0036]本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明
。
附图说明
[0037]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制
。
在附图中：
[0038]图1是本专利技术一种实施方式提供的风力发电机组结冰预警系统的构架图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种风力发电机组结冰预警系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个传感器模块
、
至少一个无线终端
(1)
和上位机
(2)
；每一传感器模块包括多个前端传感器
(3)
，每一传感器模块的多个前端传感器
(3)
分别布置在发电机组的多个目标位置上，所述前端传感器
(3)
用于监测发电机组对应目标位置的环境数据信号，将监测到的环境数据信号上传至对应的无线终端
(1)
；每一无线终端
(1)
安装在对应的发电机组上，每一无线终端
(1)
与对应的发电机组上多个前端传感器
(3)
通信连接，每两个无线终端
(1)
之间通过无线互联；位于上位机
(2)
通信范围内的无线终端
(1)
与上位机
(2)
通信连接，位于上位机
(2)
通信范围外的无线终端
(1)
将接收到的环境数据信号传输至位于上位机
(2)
通信范围内的无线终端
(1)
，位于上位机
(2)
通信范围内的无线终端
(1)
将接收到的环境数据信号上传至上位机
(2)
；所述上位机
(2)
用于对接收到的环境数据信号进行分析，得到每台发电机组的结冰状态，根据结冰状态生成结冰预警
。2.
根据权利要求1所述的风力发电机组结冰预警系统，其特征在于，每一前端传感器
(3)
包括单片机
(301)、
温湿度传感器
(302)、
结冰传感器
(303)
和大气压传感器
(304)
，所述温湿度传感器
(302)、
结冰传感器
(303)
和大气压传感器
(304)
均与单片机
(301)
电性连接；每台发电机组上的多个单片机
(301)
与对应的无线终端
(1)
通信连接
。3.
根据权利要求2所述的风力发电机组结冰预警系统，其特征在于，每台发电机组上的多个单片机
(301)
与对应的无线终端
(1)
通过总线连接
。4.
根据权利要求1所述的风力发电机组结冰预警系统，其特征在于，所述系统还包括：
SCADA
单元
(4)
和解冻单元；所述
SCADA
单元
(4)
与上位机
(2)
通信连接，用于获取上位机
(2)
生成的结冰预警，根据结冰预警生成解冻指令，将解冻指令发送至解冻单元；所述解冻单元安装在发电机组的叶片
(5)
内，所述解冻单元与
SCADA<...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏龙飞，将瑞，刘山，朱莲，陶志强，胡坤，宋宜家，
申请(专利权)人：国能思达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：