[发明专利]一种风力发电机组叶片结冰软测量方法

说明书

本发明涉及一种风力发电机组叶片结冰软测量方法，包括：(a)获取参考风速‑参考功率曲线；(b)若满足检测条件则获取所述机组的运行模式，执行步骤(c)；否则重新执行步骤(a)；(c)根据所述参考风速‑参考功率曲线以及所述运行模式，判断所述机组叶片是否结冰。本发明实施例，不需要增加额外的硬件设备，实现叶片的结冰检测。

技术领域

本发明属于风力发电机组领域，具体涉及一种风力发电机组叶片结冰软测量方法。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量约2.53亿千瓦。近5年来，世界风能市场每年都以40％的速度增长。预计未来20-25年内，世界风能市场每年将递增25％。现在，风能发电成本已经下降到1980年的1/5。随着技术进步和环保事业的发展，风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。随着电力行业竞争的不断加剧，国内优秀的电力企业越来越重视对行业市场的研究，特别是产业环境的深度研究。

我国具备风资源开发潜力的地区主要集中在“三北”地区(东北、西北、华北)以及东南部区域。其中“三北”地区通常冬季气温较低，结冰现象十分严重。目前各整机制造厂商开发的低温型机组其本身的电气部件及机械部件设计能够满足“三北”地区湿冷低温环境要求，但在设计初期未考虑到叶片结冰现象严重性，部分机组不具有叶片加热除冰系统，且机组外部未安装有叶片结冰检测传感器，无法对叶片结冰现象进行检测及加热除冰。湿冷的环境下极易出现叶片结冰现象，结冰现象严重时，一方面引起风力发电机组叶片气动性能的变化，导致叶片过载，叶片覆冰载荷分布不均，导致机组出力性能降低。另一方面，叶片旋转过程中，随着覆冰的黏着力下降，容易出现冰块脱落，造成人身安全的危害。

基于叶片结冰对机组运行稳定性、安全性的影响及对人身安全的危害，目前有采用在机舱外部/叶片上安装结冰检测传感器进行叶片结冰检测。考虑到传感器长期暴露在湿冷的空气中，受各种气候环境影响，传感器测量的精准性有待验证。另外在传感器出现故障时，维护人员进行传感器更换难度非常大。

因此，提出一种更加准确和可靠的结冰检测方法成为目前研究的热点问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种风力发电机组叶片结冰软测量方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种风力发电机组叶片结冰软测量方法，包括：

(a)获取参考风速-参考功率曲线；

(b)若满足检测条件则获取所述机组的运行模式，执行步骤(c)；否则重新执行步骤(a)；

(c)根据所述参考风速-参考功率曲线以及所述运行模式，判断所述机组叶片是否结冰。

在本发明的一个实施例中，检测条件包括：

所述外部环境温度低于预设结冰检测温度值、所述第一实时风速值高于预设结冰检测风速值、所述机组未触发故障停机并且所述机组的发电机转速值不在塔架共振区转速范围内。

在本发明的一个实施例中，步骤(b)之前还包括：

获取所述机组的外部环境温度、第一实时风速值以及所述机组的发电机转速值。

在本发明的一个实施例中，所述机组的运行模式分为并网非限功率模式和并网限功率模式。

在本发明的一个实施例中，步骤(c)包括：

若所述机组的运行模式为并网非限功率模式，则根据所述机组实际输出功率值、第二实时风速值对应的所述参考功率值与非限功率模式预设比例阈值之间的关系判断是否结冰；否则若所述机组的运行模式为并网限功率模式，则根据所述机组实际输出功率值，功率给定值或第三实时风速值对应的所述参考功率值与限功率模式预设比例阈值之间的关系判断是否结冰。