CN115628185A - 风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统及其方法，属于风电叶片加热防/除冰技术领域；该系统包括设置于风电机组上的叶片，在所述叶片上设置有加热层以及防雷层，在所述加热层以及防雷层之间设置有绝缘层，所述防雷层连接有用于接地的接地线缆，所述加热层连接有用于供电的供电线缆，并通过供电线缆连接至叶片加热防除冰控制系统；在所述接地线缆或/和供电线缆还设置有信号采集机构；本发明结合信号采集机构的设计能够有效的采集防雷层和加热层在绝缘层损坏后短接后的电信号，通过电信号的变化能够有效的才有有效的预防措施避免持续加热导致叶片被灼烧损伤,进而导致加热防除冰系统失效,甚至叶片及机组发生严重烧损的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统及其方法，属于风电叶片加热防/除冰技术领域。
背景技术
随着我国四川、云南、贵州、重庆、两湖、两广、江西等西南相关省份高海拔地区优质风资源的逐渐开发利用，运行在这些地区的风电机组受环境气候影响非常严重，特别是在高寒、高海拔、高湿环境条件下，普遍存在风机叶片表面因凝冻而发生结冰导致机组发电量下降甚至停机的严重问题。当前通过在叶片表面铺覆电加热膜实现风电叶片电热防除冰是当前被认为是一种高效防除冰路径，但由于电加热膜也额外增加了风电叶片遭受雷击的风险。为了解决电加热膜易遭受雷击损伤的问题，通常在电加热膜表面再额外铺设一层防雷金属网，以避免雷击直接损伤加热膜及叶片本体结构。
为避免防雷金属网与电加热膜之间发生短路引发叶片灼烧，通常需在两者之间铺设一定厚度的绝缘材料，主要以玻璃钢材料为主。由于需要同时兼顾绝缘和传热功效，绝缘层厚度需尽可能小，以实现高效的热传递；再者，风电叶片的纤维布铺覆主要为手工作业，绝缘层的铺覆质量难以保证，因此存在较高的绝缘层失效风险。风电机组通常运行在荒野地区，绝缘层失效短路后一般难以及时发现，加热防除冰系统仍继续运行，从而造成加热防除冰叶片被严重灼烧损坏，引发较为严重的经济损失。
201720577551.3公开了一种风力发电机组叶片防除冰加热结构及制作方法。防除冰叶片包括：叶片本体、控制装置和防除冰加热膜，控制装置包括温度检测器，控制继电器和主控模块，防除冰加热膜包括密封层和导电加热层，导电加热层为导电升温材料制成的矩形网格状结构，控制继电器一端与外部电源耦合，另一端与导电加热层耦合，通过控制装置根据检测到的温度信息，对防除冰加热膜升温的启停进行控制，进而达到自动高效的防除冰效果。
201710818321.6公开了一种用于风力发电机转子叶片的电加热除冰装置。包括加热装置、保护装置和功率控制装置；加热装置从叶片本体前缘开始分别向压力面和吸力面延伸一定距离；保护装置包括绝缘保护装置和电磁屏蔽保护装置，绝缘保护装置保证加热装置与电磁屏蔽保护装置绝缘，电磁屏蔽保护装置为包裹在绝缘保护装置内外的完全封闭的金属网，且单独接地，形成类“法拉第笼”结构，电磁屏蔽保护装置是一个等电势体，有效防止雷击的风险。功率控制装置用以控制加热装置的功率密度。
201511014146.2公开了一种风力发电机叶片的融冰加热结构及其制作方法，在该结构设计中，主要是针对加热防/除冰系统的具体结构进行设计，也作为本申请的主要结构载体，在该技术方案应用于实际风场时，随着风电技术的不断发展，尤其是考虑到风电机组设置的地理环境来考虑，虽然解决了叶片表面结冰的问题。
但是，对于加热系统的控制以及结合加热结构设计为叶片带来的潜在危险也越发明显，为了保证叶片的使用寿命以及风电机组的安全性能，急需一种能够有效的辅助加热防/除冰系统且用于快速识别绝缘层是否损坏或者加热层与防雷层之间短路的系统，从而填补目前风电叶片加热防/除冰领域中的空白。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统及其方法，能够有效的监测现有技术当中叶片加热防除冰系统中易发故障，进而解决进加热防/除冰系统失效,甚至叶片及机组发生严重烧损的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，包括设置于风电机组上的叶片，在所述叶片上设置有加热层以及防雷层，在所述加热层以及防雷层之间设置有绝缘层，所述防雷层连接有用于接地的接地线缆，所述加热层连接有用于供电的供电线缆，并通过供电线缆连接至叶片加热防除冰控制系统；
在所述接地线缆或/和供电线缆还设置有信号采集机构。
进一步的，所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆上的第一电流互感装置，通过所述第一电流互感装置可检测接地线缆上的电流，并根据电流的变化检测绝缘层是否破损导致加热层与防雷层短接；
所述第一电流互感装置通过信号线与信号采集系统连接，信号采集系统通过信号线连接叶片加热防除冰控制系统。
进一步的，所述信号采集机构还包括设置在所述供电线缆上的第二电流互感装置，所述第二电流互感装置通过信号线与信号采集系统连接，并通过信号采集系统连接叶片加热防除冰控制系统。
进一步的，所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆上的电压检测装置，所述电压检测装置通过信号采集系统连接至叶片加热防除冰控制系统；
所述电压检测装置的一端连接接地线缆，另一端接地，并通过信号线连接信号采集系统，通过所述电压检测装置可检测接地线缆上的电压变化，根据电压的变化检测绝缘层是否破损导致加热层与防雷层短接。
进一步的，所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆与供电线缆之间的电压检测装置，所述电压检测装置的一端连接接地线缆，另一端连接供电线缆，以用于检测两点之间的电压；
所述电压检测装置通过信号线连接信号采集系统，通过所述电压检测装置可检测接地线缆与供电线缆之间的电压变化，根据电压的变化检测绝缘层是否破损导致加热层与防雷层短接。
进一步的，所述加热层敷设于叶片上，所述绝缘层敷设于加热层上，所述防雷层敷设于绝缘层上，所述绝缘层将加热层全覆盖，所述防雷层将加热层全覆盖。
一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测方法，采用上述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，包括以下步骤：
将风电机组叶片上敷设加热层、绝缘层以及防雷层；
在防雷层连接的接地线缆上，或/和在防雷层连接的接地线缆与加热层连接的供电线缆之间，设置用于监测电压变化的电压检测装置；
或者，在防雷层连接的接地线缆上，或/和在加热层连接的供电线缆上，设置用于监测电流变化的电流互感装置。
进一步的，在防雷层连接的接地线缆上设置用于监测电压变化的电压检测装置时，绝缘层无损坏，系统正常工作的情况下，电压检测装置处的电压为0，当检测点对地具有电压值时，信号采集系统将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作；
在防雷层连接的接地线缆与加热层连接的供电线缆之间设置用于监测电压变化的电压检测装置时，电压检测装置监测接地线缆与供电线缆之间的电压，在绝缘层正常情况下，叶片防除冰加热系统正常工作，电压检测装置处的电压为正常供电电压，当检测点电压值产生异常变动时，信号采集系统将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作。
进一步的，在防雷层连接的接地线缆上置用于监测电流变化的电流互感装置时，在绝缘层正常情况下，叶片防除冰加热系统正常工作，监测处的电流为0，当检测点对地具有电流时，信号采集系统将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作；
在防雷层连接的接地线缆和加热层连接的供电线缆上置用于监测电流变化的电流互感装置时，在绝缘层正常情况下，叶片防除冰加热系统正常工作，无工作电流流经接地电缆，当绝缘层失效短路时，加热层与防雷层短接，防雷层带电，此时将有电流流经接地电缆，第一电流互感装置监测到电流信号时，立即执行断电关闭加热系统操作；当第二电流互感装置监测到的电流信号与正常工作时电流信号发生明显异常时，立即执行断电关闭加热系统操作。
进一步的，所述第一电流互感装置的电流监测范围0-100A；或/和，第二电流互感装置的量程不小于加热层正常工作电流的1.2倍。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统及其方法，结合信号采集机构的设计能够有效的采集防雷层和加热层在绝缘层损坏后短接后的电信号，通过电信号的变化能够有效的才有有效的预防措施避免持续加热导致叶片被灼烧损伤,进而导致加热防除冰系统失效,甚至叶片及机组发生严重烧损的问题。
2、本发明的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统及其方法在信号采集机构的设计上，利用电流信号的采集或者电压信号的采集，基于在绝缘层正常的情况下，防雷层与加热层之间一直处于非电连接关系，经过研究分析，而在绝缘层损坏的情况下，会导致防雷层与加热层之间形成短接，从而形成一个电回路，在信号的采集设计上有效的实现进一步的保护，同时结合原有结构设计还具有温度的保护，能够有效的实现整个系统的安全运行，进一步提升风电机组叶片的使用寿命以及风电机组的安全性能。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的结构示意图之一；
图2是本发明的结构示意图之二；
图3是本发明的结构示意图之三。
图中标记：1-叶片，2-加热层，3-绝缘层，4-防雷层，5-供电线缆，6-接地线缆，7-第一电流互感装置,8-第二电流互感装置,9-信号线缆，10-电压检测装置，11-信号采集系统，12-叶片加热防除冰控制系统。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
一种风电叶片1加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，如图1所示，包括设置于风电机组上的叶片1，在所述叶片1上设置有加热层2以及防雷层4，在所述加热层2以及防雷层4之间设置有绝缘层3，所述防雷层4连接有用于接地的接地线缆6，所述加热层2连接有用于供电的供电线缆5，并通过供电线缆5连接至叶片加热防除冰控制系统12；
在所述接地线缆6或/和供电线缆5还设置有信号采集机构。
在本实施例中，与传统结构的设计不同的是，在传统的结构设计中，通常是采用在加热层2设置温度采集器件，并对加热膜进行温控的操作，使得加热膜在一定的温度范围内，从而提高绝缘层3的使用寿命。而在该技术设计的基础上，作为假设，基于绝缘层3采用手动敷设，而本身是一层较薄的薄膜，在使用过程中，局部容易造成损坏，在上述的设计基础上，即使绝缘层3薄膜损坏后也会正常工作，损坏处又会造成短接的情况，由此可见，在加热膜处采用温控的设计是无法获取到任何对绝缘层3损坏的监测，甚至是，在绝缘层3局部损坏的情况下，系统不仅无法识别，还会持续正常工作。而在本实施例的设计上，结合实际应用，在采集部分的电信号的情况下，能够有效的实现对绝缘层3损坏时做出及时的反应，更是有效的实现预防了在绝缘层3损坏的情况下，加热层2与防雷层4短接所带来的烧损风险。
针对上述具体结构的设计，在本实施例中，考虑到绝缘层3破损后易造成加热层2和防雷层4的短接，作为更加具体的设计，所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆6上的第一电流互感装置7，通过所述第一电流互感装置7可检测接地线缆6上的电流，并根据电流的变化检测绝缘层3是否破损导致加热层2与防雷层4短接；
所述第一电流互感装置7通过信号线缆9与信号采集系统11连接，信号采集系统11通过信号线缆9连接叶片加热防除冰控制系统12。
在该设计中，作为具体的描述，在正常的工作情况下，加热层2与防雷层4应当是不通电，也就说明在采集点处电信号为0，一旦绝缘层3出现破损，加热层2和防雷层4之间出现短接后，由于防雷层4又是接地的，那么此时采集点出会产生电流，在电流具有变化时，第一电流互感装置7基于电流的变化会产生电流信号，利用该信号则可有效的识别绝缘层3是否出现破损的情况，并进行及时的安全控制。在本设计中，基于实际应用的考虑，在第一电流互感装置7的具体设计上，第一电流互感装置7的电流监测范围0-100A，优选的，第一电流互感装置7的电流监测范围0-20A，精度不低于正负0.1A。
基于上述具体的设计基础上，作为更加具体的设计，所述信号采集机构还包括设置在所述供电线缆5上的第二电流互感装置8，所述第二电流互感装置8通过信号线缆9与信号采集系统11连接，并通过信号采集系统11连接叶片加热防除冰控制系统12。在本设计中，与上述设计可作为并列的设计，由于在正常加热的过程中，电流值一般在工作电流的范围之内，又基于绝缘层3破损的情况下，出现加热层2与防雷层4之间的短接情况，也就类似于滑动变阻器，实现部分的电阻的接入，会出现电流的突变情况，则也可判定绝缘层3是否破损的情况。更加具体的，在此处的设计上，第二电流互感装置8的量程不小于加热层2正常工作电流的1.2倍，且，测量精度不低于正负0.5A。
在具体的设计上，采用上述具体的结构设计，结合第一电流互感装置7和第二电流互感装置8设计作为更加优选的设计。同步的，第一电流互感装置7和第二电流互感装置8并联至信号采集系统11。当叶片1加热防除冰系统绝缘失效后，可及时对系统的加热工作电流变化和流经防雷接地电缆的电流进行监测，当任一监测信号发生异常时，叶片加热防除冰控制系统12均可在第一时间断开加热电源，防止叶片1发生灼烧风险。
在上述具体的设计基础上，作为更加具体的设计，在本设计中，所述加热层2为加热膜，所述防雷层4为防雷金属网。更作为更加具体的设计，所述加热层2敷设于叶片1上，所述绝缘层3敷设于加热层2上，所述防雷层4敷设于绝缘层3上，所述绝缘层3将加热层2全覆盖，所述防雷层4将加热层2全覆盖。作为更加具体的描述，所述绝缘层3的覆盖面积大于加热层2的覆盖面积，且将加热层2覆盖至绝缘层3的下方。同时，所述防雷层4的覆盖面积大于加热层2的覆盖面积，将防雷层4覆盖至绝缘层3的上方，且防雷层4覆盖区域全面覆加热层2所覆盖的区域。作为更加具体的设计，叶尖段不小于1/3长度范围内的壳体上铺设电加热膜、绝缘层3以及防雷导电网。
在上述具体的设计基础上，作为更加具体的设计，还包括设置于加热层2的温度检测装置，所述温度检测装置可采集加热层2的温度，并通过叶片1加热防/除冰控制系统控制加热层2的加热功率。更加具体的，所述加热层2的温度不超过70℃，作为更加优选的，所述加热层2的温度以30-45℃作为更为优选。
实施例2
在实施例的设计基础上，实施例1是采用电流信号的采集来实现整个电信号的采集，在本实施例中，如图2所示，与实施例1不同的是，所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆6上的电压检测装置10，所述电压检测装置10通过信号采集系统11连接至叶片加热防除冰控制系统12；
所述电压检测装置10的一端连接接地线缆6，另一端接地，并通过信号线缆9连接信号采集系统11，通过所述电压检测装置可检测接地线缆6上的电压变化，根据电压的变化检测绝缘层3是否破损导致加热层2与防雷层4短接。
在本设计中，在信号的采集上是利用电压的变化来识别，在正常工作的情况下，由于加热层2和防雷层4不接通，形成断路，采集点处电压值为0，一旦出现损坏，则该处的对地的相对电压值会升高，从而产生电压信号，实现预警的效果。更加具体的，在上述具体的描述中，即为，电压检测装置是串联在接地电缆上的。
实施例3
作为更加具体的设计，与实施例2的设计理念相似，但是取样点不同，也能够针对整个加热防/除冰系统提供更好的检测效果，实现电压的实时检测，更加具体的，如图3所示，所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆6与供电线缆5之间的电压检测装置10，所述电压检测装置的一端连接接地线缆6，另一端连接供电线缆5，以用于检测两点之间的电压；
所述电压检测装置通过信号线缆9连接信号采集系统11，通过所述电压检测装置10可检测接地线缆6与供电线缆5之间的电压变化，根据电压的变化检测绝缘层3是否破损导致加热层2与防雷层4短接。
在本实施例中，作为具体的说用，以加热层2的加热电压为380V为说明，在正常的工作情况下，电压检测装置的采集值保持在380V，而在出现短接的情况下，整个系统形成了电流的通路，由于短接的原因，电加热膜的电阻部分接入，将导致电压的检测值偏小，从而实现异常的识别。
实施例4
一种风电叶片1加热防除冰系统绝缘失效的监测方法，包括以下步骤：
将风电机组叶片1上敷设加热层2、绝缘层3以及防雷层4；
在防雷层4连接的接地线缆6上，或/和在防雷层4连接的接地线缆6与加热层2连接的供电线缆5之间，设置用于监测电压变化的电压检测装置；
或者，在防雷层4连接的接地线缆6上，或/和在加热层2连接的供电线缆5上，设置用于监测电流变化的电流互感装置。
结合实施例1-实施例3的设计，在本实施例中，作为更加具体的工作说明，在防雷层4连接的接地线缆6上设置用于监测电压变化的电压检测装置时，绝缘层3无损坏，系统正常工作的情况下，电压检测装置处的电压为0，当检测点对地具有电压值时，信号采集系统11将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作，进一步的，发出报警信号同时断开加热系统加热电源；
在防雷层4连接的接地线缆6与加热层2连接的供电线缆5之间设置用于监测电压变化的电压检测装置时，电压检测装置监测接地线缆6与供电线缆5之间的电压，绝缘层3无损坏，系统正常工作的情况下，电压检测装置处的电压为正常供电电压，当检测点电压值产生异常变动时，信号采集系统11将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作，进一步的，发出报警信号同时断开加热系统加热电源。
同样的，在针对电压信号处理和采集上，其具体的工作方法，在防雷层4连接的接地线缆6上置用于监测电流变化的电流互感装置时，绝缘层3无损坏，系统正常工作的情况下，监测处的电流为0，当检测点对地具有电流时，信号采集系统11将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作，进一步的，发出报警信号同时断开加热系统加热电源；
在防雷层4连接的接地线缆6和加热层2连接的供电线缆5上置用于监测电流变化的电流互感装置时，在绝缘层正常情况下，防除冰加热系统正常工作，无工作电流流经接地电缆，当绝缘层3失效短路时，加热层2与防雷层4短接，防雷层4带电，此时将有电流流经接地电缆，第一电流互感装置7监测到电流信号时，立即执行断电关闭加热系统操作；当第二电流互感装置8监测到的电流信号与正常工作时电流信号发生明显异常时，立即执行断电关闭加热系统操作，进一步的，发出报警信号同时断开加热系统加热电源。
进一步的，所述第一电流互感装置的电流监测范围0-100A，第二电流互感装置的量程不小于加热层2正常工作电流的1.2倍。
综上所述：
1、本发明的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统及其方法，结合信号采集机构的设计能够有效的采集防雷层和加热层在绝缘层损坏后短接后的电信号，通过电信号的变化能够有效的才有有效的预防措施避免持续加热导致叶片被灼烧损伤,进而导致加热防除冰系统失效,甚至叶片及机组发生严重烧损的问题，有效的实现在叶片加热防除冰的同时实现雷电防护。
2、本发明的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统及其方法在信号采集机构的设计上，利用电流信号的采集或者电压信号的采集，基于在绝缘层正常的情况下，防雷层与加热层之间一直处于非电连接关系，经过研究分析，而在绝缘层损坏的情况下，会导致防雷层与加热层之间形成短接，从而形成一个电回路，在信号的采集设计上有效的实现进一步的保护，同时结合原有结构设计还具有温度的保护，能够有效的实现整个系统的安全运行，进一步提升风电机组叶片的使用寿命以及风电机组的安全性能。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1.一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，包括设置于风电机组上的叶片(1)，在所述叶片(1)上设置有加热层(2)以及防雷层(4)，在所述加热层(2)以及防雷层(4)之间设置有绝缘层(3)，其特征在于：所述防雷层(4)连接有用于接地的接地线缆(6)，所述加热层(2)连接有用于供电的供电线缆(5)，并通过供电线缆(5)连接至叶片加热防除冰控制系统(12)；
在所述接地线缆(6)或/和供电线缆(5)还设置有信号采集机构。
2.如权利要求1所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，其特征在于：所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆(6)上的第一电流互感装置(7)，通过所述第一电流互感装置(7)可检测接地线缆(6)上的电流，并根据电流的变化检测绝缘层(3)是否破损导致加热层(2)与防雷层(4)短接；
所述第一电流互感装置(7)通过信号线缆(9)与信号采集系统(11)连接，信号采集系统(11)通过信号线缆(9)连接叶片加热防除冰控制系统(12)。
3.如权利要求1所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，其特征在于：所述信号采集机构还包括设置在所述供电线缆(5)上的第二电流互感装置(8)，所述第二电流互感装置(8)通过信号线缆(9)与信号采集系统(11)连接，并通过信号采集系统(11)连接叶片加热防除冰控制系统(12)。
4.如权利要求1所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，其特征在于：所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆(6)上的电压检测装置(10)，所述电压检测装置通过信号采集系统(11)连接至叶片加热防除冰控制系统(12)；
所述电压检测装置(10)的一端连接接地线缆(6)，另一端接地，并通过信号线缆(9)连接信号采集系统(11)，通过所述电压检测装置(10)可检测接地线缆(6)上的电压变化，根据电压的变化检测绝缘层(3)是否破损导致加热层(2)与防雷层(4)短接。
5.如权利要求1所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，其特征在于：所述信号采集机构包括设置在所述接地线缆(6)与供电线缆(5)之间的电压检测装置(10)，所述电压检测装置的一端连接接地线缆(6)，另一端连接供电线缆(5)，以用于检测两点之间的电压；
所述电压检测装置(10)通过信号线缆(9)连接信号采集系统(11)，通过所述电压检测装置(10)可检测接地线缆(6)与供电线缆(5)之间的电压变化，根据电压的变化检测绝缘层(3)是否破损导致加热层(2)与防雷层(4)短接。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，其特征在于：所述加热层(2)敷设于叶片(1)上，所述绝缘层(3)敷设于加热层(2)上，所述防雷层(4)敷设于绝缘层(3)上，所述绝缘层(3)将加热层(2)全覆盖，所述防雷层(4)将加热层(2)全覆盖。
7.一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测方法，采用权利要求1-6任一项所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测系统，其特征在于：包括以下步骤：
将风电机组叶片(1)上敷设加热层(2)、绝缘层(3)以及防雷层(4)；
在防雷层(4)连接的接地线缆(6)上，或/和在防雷层(4)连接的接地线缆(6)与加热层(2)连接的供电线缆(5)之间，设置用于监测电压变化的电压检测装置；
或者，在防雷层(4)连接的接地线缆(6)上，或/和在加热层(2)连接的供电线缆(5)上，设置用于监测电流变化的电流互感装置。
8.如权利要求7所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测方法，其特征在于：在防雷层(4)连接的接地线缆(6)上设置用于监测电压变化的电压检测装置时，在绝缘层正常情况下，叶片防除冰加热系统正常工作，电压检测装置处的电压为0，当检测点对地具有电压值时，信号采集系统(11)将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作；
在防雷层(4)连接的接地线缆(6)与加热层(2)连接的供电线缆(5)之间设置用于监测电压变化的电压检测装置时，电压检测装置监测接地线缆(6)与供电线缆(5)之间的电压，绝缘层(3)无损坏，系统正常工作的情况下，电压检测装置处的电压为正常供电电压，当检测点电压值产生异常变动时，信号采集系统(11)将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作。
9.如权利要求7所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测方法，其特征在于：在防雷层(4)连接的接地线缆(6)上置用于监测电流变化的电流互感装置时，在绝缘层正常情况下，叶片防除冰加热系统正常工作，监测处的电流为0，当检测点对地具有电流时，信号采集系统(11)将信号传输给加热防除冰控制系统，并立即执行断电关闭加热系统操作；
在防雷层(4)连接的接地线缆(6)和加热层(2)连接的供电线缆(5)上置用于监测电流变化的电流互感装置时，在绝缘层正常情况下，叶片防除冰加热系统正常工作，无工作电流流经接地电缆，当绝缘层(3)失效短路时，加热层(2)与防雷层(4)短接，防雷层(4)带电，此时将有电流流经接地电缆，第一电流互感装置监测到电流信号时，立即执行断电关闭加热系统操作；当第二电流互感装置监测到的电流信号与正常工作时电流信号发生明显异常时，立即执行断电关闭加热系统操作。
10.如权利要求9所述的一种风电叶片加热防除冰系统绝缘失效的监测方法，其特征在于：所述第一电流互感装置的电流监测范围0-100A；或/和，第二电流互感装置的量程不小于加热层(2)正常工作电流的1.2倍。
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