[发明专利]一种用于风力发电机组的除冰控制方法及系统

权利要求书

1.一种用于风力发电机组的除冰控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括以下步骤：

a) 根据叶片结冰检测装置检测的数据传送给塔顶控制柜来判定叶片是否结冰，确定除冰装置是否启动；

b）塔顶控制柜根据叶片结冰检测装置检测的数据分析结冰程度，判定除冰装置的加热模式；

c）塔顶控制柜将判定的加热模式传输给除冰装置，除冰装置执行相应的加热模式；

d）叶片结冰检测装置每隔一定时间进行数据刷新，进行重新判定是否加热以及加热模式；

所述的加热模式分为防冰模式和除冰模式；

加热控制流程为：环境参数检测装置通过温湿度传感器获得温度T1和湿度RH1，若T1≤2℃、RH1≥80%则对环境和叶片结冰情况进行检测，否则继续检测环境参数，通过环境结冰探测装置检测环境是否结冰：未结冰=0、结冰=1，通过叶片结冰检测装置检测叶片表面是否结冰：未结冰=0、结冰=1；如果环境和叶片都未结冰，即环境=0、叶表=0，则不开启除冰系统；如果环境结冰叶片表面未结冰，即环境=1、叶表=0，除冰装置则执行防冰模式；如果叶表结冰，即环境=0、叶表=1或环境=1、叶表=1，除冰装置则执行除冰模式；叶片结冰检测装置每隔5分钟进行数据刷新，进行重新判定是否加热以及加热模式；防冰模式的运行功率为15KW，除冰模式的功率为25KW，为了能够节省除冰系统的能量消耗，除冰模式具备变功率运行模式，根据叶片表面温度进行调整功率的应用情况，若叶片表面温度满足除冰要求，则调整降低功率维持除冰能力，通过小功率的加热模块的启停保证除冰的功能性和节能性；除冰装置根据系统所判定的加热模式进行选择防冰还是除冰模式进行；

所述的环境结冰探测装置为具备谐振式结冰传感器、光纤结冰传感器、超声波式传感器或红外非接触式传感器的结冰探测装置。

2.一种如权利要求1所述的用于风力发电机组的除冰控制方法实现的除冰系统，其特征在于：所述的系统包括塔底配电柜、塔顶控制柜、结冰检测装置、除冰装置和加热保护装置，所述的塔底配电柜用于为独立于机组的除冰系统进行供电的配电总柜；所述的塔顶控制柜是对除冰系统的数据采集进行分析处理并且做出执行策略的中央处理器；所述的结冰检测装置是对叶片表面结冰情况进行采集为系统控制策略提供数据支持的检测装置；所述的除冰装置是通过加热的方式除去叶片表面结冰保证风力发电机组正常运行的加热装置；所述的加热保护装置是通过对叶片加热温度的实时监测来保证除冰系统安全运行的保护装置；所述结冰检测装置与所述塔顶控制柜连接，所述塔顶控制柜与所述除冰装置连接。

3.如权利要求2所述的除冰系统，其特征在于：所述的塔顶控制柜安装在轮毂内或者安装在机舱内。

4.如权利要求2或3所述的除冰系统，其特征在于：所述的结冰检测装置包括环境参数检测装置、环境结冰探测装置和叶片结冰检测装置。

5.如权利要求4所述的除冰系统，其特征在于：所述的环境参数检测装置包括能够测量温度和湿度的传感器。

6.如权利要求4所述的除冰系统，其特征在于：所述的叶片结冰检测装置包括安装在叶片内部安装二维光纤光栅加速度传感器，或安装在叶片表面的光纤。

7.如权利要求2或3所述的除冰系统，其特征在于：所述的除冰装置的加热方式为热鼓风式、电热膜式或者热鼓风电热膜混合式。

8.如权利要求2或3所述的除冰系统，其特征在于：所述的加热保护装置包括叶片温度传感器和浪涌保护模块。