CN203161453U - 一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置 - Google Patents
一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203161453U CN203161453U CN2013201539212U CN201320153921U CN203161453U CN 203161453 U CN203161453 U CN 203161453U CN 2013201539212 U CN2013201539212 U CN 2013201539212U CN 201320153921 U CN201320153921 U CN 201320153921U CN 203161453 U CN203161453 U CN 203161453U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wind
- anemoclinograph
- transducer
- heating equipment
- air velocity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y02E10/722—
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，包括第一风速风向仪与第二风速风向仪，还包括用于比较所述第一风速风向仪与所述第二风速风向仪的采样值，并且能够报警的判断模块。第一风速风向仪包括第一风速传感器与第一风向传感器，第二风速风向仪包括第二风速传感器与第二风向传感器，第一风速传感器设置有第一加热装置，第一风向传感器设置有第二加热装置。与现有技术中采用专门的探冰传感器相比较，本方案通过实时比较第一风速风向仪与第二风速风向仪的采样值，并结合判断模块的判断与报警，就可以实现对叶片是否结冰的探测，大大降低了探测叶片是否结冰的成本，并简化了结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置。
背景技术
风力发电机安装地域广泛，覆盖高原、平原、山地、沿海以及沙漠等不同气候地质环境。近年来，通过实践发现，在冬季寒冷且气候潮湿的地域安装的风机，常常会出现叶片结冰的情况。叶片结冰后如果未被及时发现并作相应处理，轻则会造成叶片断裂，重则可能发生风机倒塌的事故，因此，叶片结冰可能会对风电业主和风机制造厂家造成重大的经济损失，叶片结冰问题已经引起了国内外风电行业的重视。
如何减小由叶片结冰造成的损失，关键在于如何及时地探测叶片是否结冰。目前，国内外的风电行业大多采用专门的探冰传感器来探测叶片是否结冰。其工作原理是利用超声波技术来探测探冰传感器自身周围环境是否结冰，借以判断叶片是否结冰。采用这种技术基本可靠，但探冰传感器价格昂贵，动辄数万元，所以现有技术探测叶片是否结冰的成本非常高。
因此，如何降低探测风力发电机叶片是否结冰的成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，用于降低探测风力发电机叶片是否结冰的成本。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，包括：
第一风速风向仪，包括第一风速传感器与第一风向传感器，所述第一风速传感器设置有第一加热装置，所述第一风向传感器设置有第二加热装置；
第二风速风向仪，包括第二风速传感器与第二风向传感器；
用于比较所述第一风速风向仪与所述第二风速风向仪的采样值，并且能够报警的判断模块。
优选地，其特征在于，所述第一风速传感器包括第一定子，所述第一风向传感器包括第二定子，所述第一加热装置设置于所述第一定子内部，所述第二加热装置设置于所述第二定子内部。
优选地，所述第一加热装置与所述第二加热装置均为电加热器。
优选地，所述第一风速传感器与所述第二风速传感器均为风杯式风速传感器，所述第一风向传感器与所述第二风向传感器均为风标式风向传感器。
优选地，所述第一风速风向仪与所述第二风速风向仪的测量精度与测量范围相同。
优选地，其特征在于，所述判断模块为PLC。
优选地，还包括第三风速风向仪，所述第三风速风向仪包括第三风速传感器与第三风向传感器，所述第三风速传感器设置有第三加热装置，所述第三风向传感器设置有第四加热装置。
本实用新型方案提供的一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，包括第一风速风向仪与第二风速风向仪，还包括用于比较所述第一风速风向仪与所述第二风速风向仪的采样值，并且能够报警的判断模块。第一风速风向仪包括第一风速传感器与第一风向传感器，第二风速风向仪包括第二风速传感器与第二风向传感器，第一风速传感器设置有第一加热装置，第一风向传感器设置有第二加热装置。本实用新型方案利用风电机组自身的传感器冗余技术，在有可能出现叶片结冰的地区，采用一套带加热装置的第一风速风向仪和一套不带加热装置的第二风速风向仪。在不结冰的情况下，两套风速风向仪的测量结果是近似的。但是在冬季，不带加热装置的第二风速风向仪在环境温度和湿度达到结冰条件时会结冰；而第一加热装置在工作时通过热传导将热量传递给第一风速传感器，第二加热装置在工作时通过热传导将热量传递给第一风向传感器，因此可以使第一风速风向仪免于结冰。第二风速风向仪结冰后，所采样到的风速值和风向值与第一风速风向仪相比较就会出现较大偏差。因此，在判断模块中，实时比较这两套风速风向仪的采样值，在环境温度和湿度达到结冰条件，并且两套风速风向仪的采样值出现较大差距时报警，工作人员就可以判定不带加热装置的第二风速风向仪结冰了，从而借以判断叶片结冰，进而将风电机组停机，以保证叶片及机组安全。与现有技术中采用专门的探冰传感器相比较，本方案只需要在原有的两套风速风向仪中的其中一套上设置有加热装置，或者在原有的设置有加热装置的两套风速风向仪中的其中一套上除去加热装置，并结合判断模块的比较与报警，就可以实现对叶片是否结冰的探测，由于本方案去除了昂贵的探冰传感器，所以，不仅大大降低了探测叶片是否结冰的成本，还简化了结构。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例方案中的第一风速风向仪的外部结构示意图；
图2为本实用新型实施例方案中的第一风速风向仪的第一加热装置与第二加热装置的安装位置示意图。
图1与图2中：
风杯1、第一转子2、第一定子3、风标4、第二转子5、第二定子6、第一加热装置7、第二加热装置8。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，用于降低探测风力发电机叶片是否结冰的成本。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参照图1和图2，图1为本实用新型实施例方案中的第一风速风向仪的外部结构示意图；图2为本实用新型实施例方案中的第一风速风向仪的第一加热装置与第二加热装置的安装位置示意图。
在一种具体的实施例中，本实用新型方案提供了一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，包括第一风速风向仪、第二风速风向仪以及用于比较第一风速风向仪与第二风速风向仪的采样值，并且能够报警的判断模块。
第一风速风向仪又包括第一风速传感器与第一风向传感器，第一风速传感器设置有第一加热装置7，第一风向传感器设置有第二加热装置8；第二风速风向仪又包括第二风速传感器与第二风向传感器。
为了节省成本和满足风电机组测量要求，本实施例中的第一风速传感器与第二风速传感器均采用了风电机组上常用的风杯式风速传感器，第一风向传感器与第二风向传感器均采用了风电机组上常用的风标式风向传感器。
具体的，第一风速传感器又包括风杯1、第一转子2与第一定子3，第一风向传感器又包括风标4、第二转子5与第二定子6。加热装置一般设置在能够将热量良好地传导至第一转子2或第二转子5的位置，同时，为了减小外部环境对加热装置的影响，本实施例将第一加热装置7设置于与第一转子2相连的第一定子3内部，将第二加热装置8设置于与第二转子5相连的第二定子6内部。
当环境温度与湿度达到结冰的水平时，第一加热装置7在工作时发热，将热量通过热传导传递给第一转子2，保证第一转子2免于结冰，同第一加热装置7，第二加热装置8也将热量通过热传导传递给第二转子5，从而使第二转子5免于结冰；而在这种条件下，对于没有设置加热装置的第二风速风向仪，其第二风速传感器与第二风向传感器的转子部分就会发生结冰。
为了便于实现加热并保证加热效率，本实施例中的第一加热装置7与第二加热装置8均采用了电加热器，电加热器的功率稳定，效率高，体积小，比较适合应用于风速风向仪的内部。
风速风向仪将采集到的风速信号与风向信号转换成电信号，转换后的电信号在控制模块中经过处理后，最终成为人们可以识别的风速值与风向值信息。
为了便于判断模块比较这两套风速风向仪采集的风速值与风向值，本实施例中采用的第一风速风向仪与第二风速风向仪的测量精度与测量范围都是一样的。在不结冰的情况下，两套风速风向仪的测量结果是近似的。第二风速风向仪的转子部分结冰后，所采样到的风速值和风向值与第一风速风向仪相比就会出现较大偏差。
判断模块实时比较第一风速风向仪与第二风速风向仪的采样值。在环境温度和湿度达到结冰的水平，并且这两套风速风向仪的采样值出现了较大的差距时，判断模块发出报警信号，工作人员就可以根据报警信号来判定不带加热装置的第二风速风向仪结冰了，从而借以判断出叶片也发生了结冰，进而将风电机组停机，提早预防事故的发生，以保证叶片及机组的安全。
为了便于扩展、调试与操作，本实施例中的判断模块采用了可编程逻辑控制器（PLC），即在原有的PLC中增加比较和报警功能。
由于本实施例中的第二风速风向仪在发生结冰后，不能继续准确地测量风速与风向，所以只剩下没有结冰的第一风速风向仪可以正常工作。为了满足风电机组自身的传感器冗余要求，在一种优选方案中可以设置第三风速风向仪，与第一风速风向仪相同，第三风速风向仪包括第三风速传感器与第三风向传感器，第三风速传感器设置有第三加热装置，第三风向传感器设置有第四加热装置，这样设置就可以保证有两套不结冰的风速风向仪能够正常工作，达到了原先的传感器冗余要求。
目前，由于风电机组自身的传感器冗余要求，每台风力发电机组至少安装两套风速风向仪。本实用新型方案利用风电机组自身的传感器冗余技术，在有可能出现叶片结冰的地区的风电机组上，采用一套带加热装置的第一风速风向仪和一套不带加热装置的第二风速风向仪，即在原有的两套风速风向仪中的其中一套上设置有加热装置，或者在原有的带有加热装置的两套风速风向仪中的其中一套上除去加热装置，并结合判断模块的判断与报警，就可以实现对叶片是否结冰的探测，由于本方案除去了昂贵的探冰传感器，所以，不仅大大降低了探测叶片是否结冰的成本，还简化了结构。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，其特征在于，包括：
第一风速风向仪，包括第一风速传感器与第一风向传感器，所述第一风速传感器设置有第一加热装置（7），所述第一风向传感器设置有第二加热装置（8）；
第二风速风向仪，包括第二风速传感器与第二风向传感器；
用于比较所述第一风速风向仪与所述第二风速风向仪的采样值，并且能够报警的判断模块。
2.根据权利要求1所述的用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，其特征在于，所述第一风速传感器包括第一定子（3），所述第一风向传感器包括第二定子（6），所述第一加热装置（7）设置于所述第一定子（3）内部，所述第二加热装置（8）设置于所述第二定子（6）内部。
3.根据权利要求2所述的用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，其特征在于，所述第一加热装置（7）与所述第二加热装置（8）均为电加热器。
4.根据权利要求1所述的用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，其特征在于，所述第一风速传感器与所述第二风速传感器均为风杯式风速传感器，所述第一风向传感器与所述第二风向传感器均为风标式风向传感器。
5.根据权利要求4所述的用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，其特征在于，所述第一风速风向仪与所述第二风速风向仪的测量精度与测量范围相同。
6.根据权利要求1至5任一项所述的用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，其特征在于，所述判断模块为PLC。
7.根据权利要求1所述的用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置，其特征在于，还包括第三风速风向仪，所述第三风速风向仪包括第三风速传感器与第三风向传感器，所述第三风速传感器设置有第三加热装置，所述第三风向传感器设置有第四加热装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013201539212U CN203161453U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013201539212U CN203161453U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203161453U true CN203161453U (zh) | 2013-08-28 |
Family
ID=49022642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013201539212U Expired - Lifetime CN203161453U (zh) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203161453U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105041571A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-11 | 沈阳华创风能有限公司 | 预测风速风向的智能控制系统及其控制方法 |
| CN106679719A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-17 | 云南能投海装新能源设备有限公司 | 一种风机结冰检测装置 |
| CN108053146A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-18 | 华润电力技术研究院有限公司 | 一种测风数据处理系统 |
| CN110914535A (zh) * | 2017-06-29 | 2020-03-24 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 使用温度控制的传感器检测风力涡轮机上的水 |
| CN113915080A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-11 | 四川建筑职业技术学院 | 风力发电机组叶片覆冰运行检测及控制方法 |
-
2013
- 2013-03-29 CN CN2013201539212U patent/CN203161453U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105041571A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-11 | 沈阳华创风能有限公司 | 预测风速风向的智能控制系统及其控制方法 |
| CN106679719A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-17 | 云南能投海装新能源设备有限公司 | 一种风机结冰检测装置 |
| CN110914535A (zh) * | 2017-06-29 | 2020-03-24 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 使用温度控制的传感器检测风力涡轮机上的水 |
| US11187210B2 (en) | 2017-06-29 | 2021-11-30 | Vestas Wind Systems A/S | Detecting water on a wind turbine using a temperature-controlled sensor |
| CN110914535B (zh) * | 2017-06-29 | 2022-04-08 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 使用温度控制的传感器检测风力涡轮机上的水 |
| CN108053146A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-18 | 华润电力技术研究院有限公司 | 一种测风数据处理系统 |
| CN108053146B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-01-29 | 华润电力技术研究院有限公司 | 一种测风数据处理系统 |
| CN113915080A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-11 | 四川建筑职业技术学院 | 风力发电机组叶片覆冰运行检测及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203161453U (zh) | 一种用于探测风力发电机叶片是否结冰的装置 | |
| CN102817780B (zh) | 风力发电机组结冰控制装置及控制方法 | |
| US10371123B2 (en) | Methods and systems for detecting wind turbine rotor blade damage | |
| CN208686524U (zh) | 一种风力发电机组雷电在线监测设备 | |
| CN204719531U (zh) | 一种风电机组设备的故障监控预警系统 | |
| WO2021119909A1 (zh) | 一种用于监测叶根紧固件的健康状态的方法及系统 | |
| CN201331539Y (zh) | 风速计、风向标装置 | |
| CN106323542A (zh) | 用于测量风力发电机覆冰后表面风压的装置 | |
| CN204168004U (zh) | 一种电网安全风险监控系统 | |
| CN204168005U (zh) | 一种电网安全风险评估系统 | |
| CN103437949A (zh) | 风力发电机叶片、风力发电机以及叶片除冰系统 | |
| CN105553101A (zh) | 一种电力输电线路智能检测方法 | |
| CN202748054U (zh) | 一种电力线路覆冰在线监测系统 | |
| CN205297832U (zh) | 一种计算机风力发电机检测系统 | |
| CN202441544U (zh) | 一种带有绝缘检测功能的风力发电机 | |
| CN202768252U (zh) | 风力发电机组结冰控制装置 | |
| KR20210033202A (ko) | 산업 기계/설비 고장 예측 시스템 | |
| CN203570505U (zh) | 风力发电机叶片、风力发电机以及叶片除冰系统 | |
| KR20140014898A (ko) | 풍력발전기 블레이드의 결빙 감지 시스템 | |
| CN201251454Y (zh) | 高压输电线路杆塔安全运行监测器 | |
| CN203809053U (zh) | 新型矿井水害监测预警系统 | |
| CN207281094U (zh) | 风力机机舱集成式风速风向测量装置 | |
| CN213362832U (zh) | 一种工业仪器仪表的防冻装置 | |
| CN106338242B (zh) | 一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法及其测量装置 | |
| CN107642464A (zh) | 一种风机叶片结冰检测装置及检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: YEIG HAIZHUANG NEW ENERGY EQUIPMENT Co.,Ltd. Assignor: CSIC (Chongqing) haizhuang wind power equipment Co.,Ltd. Contract record no.: 2014530000067 Denomination of utility model: Device used for detecting whether wind turbine generator blades are frozen Granted publication date: 20130828 License type: Exclusive License Record date: 20140528 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: North District 401122 Chongqing City No. 30 garden Jinyu Road Patentee after: CSIC HAIZHUANG WINDPOWER Co.,Ltd. Address before: North District 401122 Chongqing City No. 30 garden Jinyu Road Patentee before: CSIC (Chongqing) haizhuang wind power equipment Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200316 Address after: 839000 Guangdong Industrial Park, Yizhou District, Hami, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee after: XINJIANG HAIZHUANG WIND ELECTRICITY EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: North District 401122 Chongqing City No. 30 garden Jinyu Road Patentee before: CSIC HAIZHUANG WINDPOWER Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130828 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |