[实用新型]一种大型风电机组的桨叶除冰装置

说明书

一种大型风电机组桨叶除冰装置，包括塔下配电柜、除冰主柜、叶根柜、温湿度传感器和探冰传感器，所述塔下配电柜安装于塔下塔筒内部；所述除冰主柜安装于机舱或轮毂中，所述除冰主柜包括用于根据桨叶不同部位的温度传感器结合外界温、湿度传感器及探冰传感器数据判断桨叶温度、环境温湿度和冰冻的状况，控制桨叶根部加热器和鼓风机的启停的除冰控制模块；所述叶根柜分别安装于桨叶的根部，叶根柜与除冰主柜通信连接；所述温湿度传感器、探冰传感器安装在桨叶和机舱上，所述桨叶内部安装加热器和鼓风机。本实用新型提供了一种结构设计合理，除冰性能好，性能稳定的大型风电机组桨叶除冰装置。

技术领域

本实用新型涉及一种大型风电机组的桨叶除冰装置。

背景技术

根据国际2015 Winter wind年会议调查数据显示，全世界约25％风能处于寒冷环境中，在冬季，约40％的风能受冰冻环境影响。我国南方风电场相对湿度普遍较高，部分北方区域也存在类似情况，在冷空气来袭时，气温在冰点附近，极易发生机组冰冻(雾凇、釉冰)现象，从而影响其正常运行。根据我国国家能源局“十二五”规划方向，第一批总容量1400万千瓦，冰冻区域装机容量182万千瓦，占比13％；第二批总容量1492万千瓦，冰冻区域装机容量393万千瓦，占比 26.36％，其中华能集团获批装机量34万千瓦。从中可知，我国风电规划重点逐步转移至云贵川等低风速区域，这些区域昼夜温差大、湿度高，在冬天温度低的情况下，极易产生雾凇、釉冰等现象，对风电机组安全运行和保证发电量存在严峻的考验，风电场规划方向的转变也势必要求风电机组在冰冻环境策略优化和除冰技术上应具有重大的革新，并推出冰冻适应性更强的机型，从而有效地增强我司机组在该类型风电场的竞争力。

国内外研究数据显示：机组在冰冻严重的情况下运行将产生测风错误、出力性能下降、整机结构件模态特性改变、机械故障、电气故障和安全隐患。目前尚无权威国际标准和国家标准准确定义或描述冰冻的各种实际状态，因而无法进行准确的系统建模、运行仿真、载荷计算和强度评估。Gl导则中指出，当环境温度低于5℃，同时桨叶存在冰冻现象时，若无相应的除冰和可靠的安全监测手段，机组应停止运行。

对于国内存在冰冻现象的风电场，几乎所有的国内外整机制造商的机组都存在不同程度的冰冻现象，根据风电场业主的要求，国内多数整机制造商在风电场冰冻期保持并网运行，对机组疲劳载荷、风轮不平衡、桨叶折断等安全隐患并未作过多的考虑，而单纯以保证发电量和可利用率为目标，实际上存在较大的事故隐患。

发明内容

为了克服已有风电机组的无组桨叶除冰功能的不足，本实用新型提供了一种结构设计合理，除冰性能好，性能稳定的大型风电机组桨叶除冰装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大型风电机组桨叶除冰装置，包括塔下配电柜、除冰主柜、叶根柜、温湿度传感器和探冰传感器，所述塔下配电柜安装于塔下塔筒内部；所述除冰主柜安装于机舱或轮毂中，所述除冰主柜包括用于根据桨叶不同部位的温度传感器结合外界温、湿度传感器及探冰传感器数据判断桨叶温度、环境温湿度和冰冻的状况，控制桨叶根部加热器和鼓风机的启停的除冰控制模块；所述叶根柜分别安装于桨叶的根部，叶根柜与除冰主柜通信连接；所述温湿度传感器、探冰传感器安装在桨叶和机舱上，所述桨叶内部安装加热器和鼓风机。

进一步，所述叶根柜有三台，每个叶根柜对应一个桨叶。

再进一步，三片所述桨叶内部的加热器分为大小2组，即加热功率分为1、2、1+2三档。

叶根柜与除冰主柜与通过CANOpen通讯建立连接。

本实用新型的有益效果主要表现在：