[发明专利]风力发电机组叶片结冰程度的检测方法和检测装置

说明书

提供一种风力发电机叶片结冰程度的检测方法和检测装置，其特征在于，所述检测方法包括：测量当前的风速，并确定当前的风速所对应的风速区间；根据预先确定的所述风速区间对应的功率概率分布曲线来确定当前的风速所对应的功率的概率值；根据确定的功率的概率值来确定当前叶片的结冰程度。采用本发明示例性实施例的所述风力发电机叶片结冰程度的检测方法和检测装置，能够实现对风力发电机叶片结冰程度的检测，并有助于控制器更新控制策略，有效提高发电量，保障风力发电机的安全运行。

技术领域

本发明总体说来涉及风力发电机技术领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组叶片结冰程度的检测方法和检测装置。

背景技术

目前，风力发电机一般工作在风资源比较丰富的地区，其面临的环境比较严酷，在低温或严寒的地区和季节，叶片往往会发生结冰的情况。在叶片结冰的情况下叶片的翼型发生改变进而影响风力发电机的发电量，严重时会导致风力发电机失速使风力发电机处于过载的危险状态。研究风力发电机叶片的结冰状态可以提升风力发电机的发电量，并可以使风力发电机避免处于危险状态，保证载荷安全。

为此，现有技术中产生了许多识别风力发电机叶片结冰的检测方法，其检测方法主要分为两类：一类是通过先进的传感器实现叶片结冰诊断，但这种检测方法依赖于先进的硬件设备，成本昂贵，同时传感器的可靠性难以保证。另一类是结合实际风速、转速、功率与理论值比较进行叶片结冰判断，如对比风力发电机实际发电功率与相应风速的“期望功率”值，当差值超过了一定的阈值即认为是叶片结冰，但上述的检测方式仅能判断出叶片是否结冰，对于叶片的结冰程度无法进行判断。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种风力发电机组叶片结冰程度的检测方法和检测装置，以解决现有技术中无法判断风力发电机叶片结冰程度的技术问题。

根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种风力发电机叶片结冰程度的检测方法，其特征在于，测量当前的风速，并确定当前的风速所对应的风速区间；根据预先确定的所述风速区间对应的功率概率分布曲线来确定当前的风速所对应的功率的概率值；根据确定的功率的概率值来确定当前叶片的结冰程度。

可选地，所述功率的概率值可包括功率的概率密度值或功率的累积概率值。

可选地，根据确定的功率的概率值来确定当前叶片的结冰程度的步骤可包括：根据预先建立的功率的概率值与叶片的结冰程度的对应关系模型，来确定所述功率的概率值所对应的当前叶片的结冰程度。

可选地，通过将训练数据以及与其对应的不同结冰程度的标签输入到分类器中进行训练，得到功率的概率值与叶片的结冰程度的对应关系模型。

可选地，所述风速区间对应的功率概率分布曲线可通过以下方式被确定：预先获取风力发电机在正常发电状态下的运行数据，所述运行数据包括风速数据以及功率值；对所述风速数据进行分仓，并分别针对每个风速区间内的功率值进行拟合，得到与每个风速区间对应的功率概率分布曲线。

可选地，所述检测方法可还包括：存储预定时间段内的结冰程度的确定结果，形成结冰程度的确定结果集合；统计所述确定结果集合内的不同结冰程度的确定结果的占比；将大于预定值的比例所对应的结冰程度或占比最大的比例值所对应的结冰程度作为当前叶片的结冰程度的最终确定结果。

可选地，所述叶片的结冰程度可包括未结冰、轻微结冰、严重结冰。

可选地，所述检测方法在确定最终确定结果之前可还包括：获取风力发电机当前所处的外界环境参数；根据获取的外界环境参数来判断当前气象条件是否满足结冰条件；当满足结冰条件时，去除所述确定结果集合中叶片未结冰的确定结果；当不满足结冰条件时，去除所述确定结果集合中叶片轻微结冰和叶片严重结冰的确定结果。