[发明专利]一种基于环境数据分析的风力发电扇叶除冰控制系统

说明书

本发明提供一种基于PLC环境数据分析的风力发电扇叶除冰控制系统，涉及风力发电机扇叶除冰技术领域，包括结冰检测模块、除冰分析模块、除冰实施模块以及转速监控模块；所述结冰检测模块用于获取数据分析计算扇叶表面是否有结冰情况以及结冰质量，所述除冰分析模块用于分析是否进行加热除冰以及加热除冰的时间；本发明用于解决现有的风力发电机扇叶除冰系统对于扇叶加热除冰损耗能源过大以及除冰不够智能导致效率低下的问题。

技术领域

本发明涉及风力发电机扇叶除冰技术领域，尤其涉及一种基于PLC环境数据分析的风力发电扇叶除冰控制技术。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备；广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源，相对柴油发电要好很多；风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用；风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电；依据目前的风力发电机技术，大约是每秒三公尺的微风速度，便可以开始发电。

现有的风力发电机扇叶除冰控制系统通常是对环境温度进行监控，当零下时直接开始加热，比如在授权公告号为CN218717278U的中国专利中，公开了一种风力发电机组的除冰装置，该方案就是通过检测环境温度，当环境温度低于0^oC时开始预加热，当扇叶表面温度低于0^oC时就进行加热除冰，但是对于干燥的天气情况以及发电机自身发电较少的情况下进行加热除冰会导致资源浪费，鉴于此，有必要对现有的除冰控制系统进行优化。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明用于解决现有的风力发电机扇叶除冰系统对于扇叶加热除冰损耗能源过大以及除冰不够智能导致效率低下的问题；

为实现上述目的，本发明提供了一种基于PLC环境数据分析的风力发电扇叶除冰控制系统，包括结冰检测模块、除冰分析模块、除冰实施模块以及转速监控模块；

所述结冰检测模块包括温度传感器、环境检测单元以及结冰分析单元；所述温度传感器用于检测扇叶表面温度；

所述环境检测单元用于获取来流风速、湿度以及扇叶转速；

所述结冰分析单元用于对温度传感器以及环境检测单元获取到的数据进行分析计算，得到扇叶表面的结冰质量；

所述除冰分析模块包括经济分析单元以及除冰信息分析单元；所述经济分析单元用于分析扇叶转速，输出经济信息，所述经济信息包括经济可行信息以及经济不可行信息；

所述除冰信息分析单元用于对结冰质量以及经济信息进行分析，得到给热时间或人工除冰信息；

所述除冰实施模块包括给热控制单元，所述给热控制单元用于接收给热时间，根据给热时间控制加热元件启动或关闭，当执行关闭操作时输出停止给热信号；

所述转速监控模块包括信息计算单元以及转速分析单元；所述信息计算单元用于计算旋转离心力以及结冰摩擦力；

所述转速分析单元用于接收停止给热信号，当接收到停止给热信号后分析扇叶转速判断扇叶表面的涂层磨损信息，输出涂层磨损信息以及辅助除冰信息，涂层磨损信息用于输出给人工处理单元，辅助除冰信息用于输出给辅助除冰单元；

所述除冰实施模块还包括辅助除冰单元以及人工处理单元，所述辅助除冰单元用于接收辅助除冰信息，当接收到辅助除冰信息时控制膨胀带元件膨胀处理；

所述人工处理单元用于接收人工除冰信息以及涂层磨损信息，当接收到人工除冰信息时，输出人工除冰信号，当接收到涂层磨损信息时，输出涂层补充信号。

进一步地，所述环境检测单元包括风速传感器、湿度传感器以及激光测速仪，所述风速传感器用于检测来流风速；所述湿度传感器用于检测湿度；所述激光测速仪用于获取扇叶转速。

进一步地，所述结冰分析单元内配置有结冰速率数据库以及结冰分析策略，所述结冰速率数据库用于存储不同温度下扇叶表面的结冰速率；所述结冰分析策略包括：获取扇叶表面温度、湿度以及来流风速；