[发明专利]一种除冰控制器及其控制方法

说明书

本发明涉及风电技术领域，提供一种除冰控制器及其控制方法，所述除冰控制器包括塔基控制器、机舱主控器、叶根从控制器和温湿度传感器，所述塔基控制器与机舱主控器连接，用于所述机舱主控器与外部控制装置之间的通讯；所述叶跟从控制器分别与加热器和鼓风机连接，用于控制加热器启停、调整加热器的加热功率、检测鼓风机的输入电流和加热器的加热温度；所述机舱主控器分别与温湿度传感器和叶跟从控制器连接，用于根据相应的信号控制叶跟从控制器，该控制器能够根据风机外界环境控制加热器启停，并且能够对系统过温进行保护，以及在任何工况下实现对加热器出口温度的恒定控制，确保最高的热利用效率和除冰效果。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，具体涉及一种除冰控制器及其控制方法。

背景技术

在温度低，湿度大，海拔高的地方，风力发电机叶片比较容易结冰。叶片结冰后会导致叶片过载和载荷不均衡，造成风机效率下降。叶片结冰状态下继续运行还会改变叶片原有的翼型，导致桨叶气动性能恶化，造成风能捕获能力急剧下降；积冰严重时载荷增加，震动加剧，甚至会导致叶片断裂，对发电机组产生非常大的危害。因此，结冰严重时，机组必须脱网停机，机组利用率下降，造成发电量损失。另外叶片结冰后，随着温度升高，冰块就会脱落，脱落冰块被甩出的距离可达1.5倍叶尖高度，对机组和现场人员有很大的安全隐患。

基于上述情况，需要对风力发电机叶片进行除冰。但是，除冰系统的功率较大，现有风机叶片除冰系统需要单独布置690V或者380V的电缆作为除冰系统的动力电源，若除冰系统一直启动会造成能源浪费，使除冰成本增加，同时除冰系统中加热器长时间运行或高功率运行有可能造成设备损坏的危险。

因此，需要研制出一种能够根据风机外界环境控制加热器启停，并且能够对系统过温进行保护，以及在任何工况下实现对加热器出口温度的恒定控制，确保最高的热利用效率和除冰效果。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种除冰控制器，该方案能够根据风机外界环境控制加热器启停，并且能够对系统过温进行保护，以及在任何工况下实现对加热器出口温度的恒定控制，确保了最高的热利用效率和除冰效果。

本发明提供的技术方案是：一种除冰控制器，用于包括加热器和鼓风机的风机除冰系统中，所述除冰控制器包括塔基控制器、机舱主控器、叶根从控制器和温湿度传感器，其中：

所述塔基控制器与机舱主控器连接，用于实现机舱主控器与外部控制装置之间的通讯；

所述叶跟从控制器分别与加热器和鼓风机连接，用于控制加热器启停、调整加热器的加热功率、检测鼓风机的输入电流和加热器的加热温度；

所述机舱主控器分别与温湿度传感器和叶跟从控制器连接，机舱主控器根据所接收的信号给叶跟从控制器发送操作指令，所述信号包括温湿度传感器的温湿度信号、外部控制装置的控制信号以及鼓风机的输入电流信号和加热器的加热温度信号。

优选的，还包括与所述叶跟从控制器分别连接的温度传感器和电流互感器，所述温度传感器用于检测加热器的加热温度，所述电流互感器用于检测鼓风机的输入电流。

优选的，所述温度传感器设于加热器的输出端，所述电流互感器设于鼓风机的电源输入端。

优选的，所述塔基控制器通过以太网与外部控制装置连接，所述塔基控制器通过光纤与机舱主控器连接。

优选的，所述机舱主控器通过CAN总线与叶根从控制器通信连接。

优选的，所述加热器的电源输入端和鼓风机的电源输入端均设置有接触器。

一种除冰控制器的控制方法，包括以下步骤：

S100、利用温湿度传感器采集外界环境中的温度T1和湿度φ1并传输给机枪主控器；