CN206988029U - 风力发电机组的叶片除冰系统 - Google Patents
风力发电机组的叶片除冰系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206988029U CN206988029U CN201720653717.5U CN201720653717U CN206988029U CN 206988029 U CN206988029 U CN 206988029U CN 201720653717 U CN201720653717 U CN 201720653717U CN 206988029 U CN206988029 U CN 206988029U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- contactor
- temperature
- blade
- controller
- deicing system
- 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.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种风力发电机组的叶片除冰系统，所述除冰系统包括：设置在每个叶片中的结冰传感器；设置在每个叶片中的多个加热膜；设置在机舱中的多个控制柜，每个控制柜对应于一个叶片；控制器，设置在所述多个控制柜中的一个控制柜中，其中，每个控制柜包括与所述多个加热膜一一对应设置的多个第一接触器以及电连接到所述多个第一接触器的第二接触器，其中，每个第一接触器电连接到一个加热膜，其中，所述控制器从所述结冰传感器接收结冰信号，根据接收到的结冰信号控制所述多个第一接触器的闭合与断开，并控制所述第二接触器的闭合与断开。根据本实用新型，可提高叶片除冰系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的叶片除冰系统。
背景技术
随着风电行业的发展，越来越多的风电场建设在寒冷潮湿地区，如高原地区等，叶片结冰问题也随之而来。叶片结冰可导致发电机运行效率降低，并影响叶片本身寿命，甚至可导致叶片断裂。完善的叶片结冰监测系统和除冰系统有助于在短时间内让风机恢复正常运行，可有效地避免结冰带来的发电功率损失。一般在天气寒冷的气候下，叶片出现结冰现象，同时结冰现场一般也属于偏远地区。当除冰控制系统出现故障时，风场维护人员很难及时进行修复。而现有的风力风电机组的叶片除冰系统的可靠性不高，严重影响了风力发电机组的运行效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高可靠性的风力发电机组的叶片除冰系统。
本实用新型提供一种风力发电机组的叶片除冰系统，所述叶片除冰系统包括：设置在每个叶片中的结冰传感器；设置在每个叶片中的多个加热膜；设置在机舱中的多个控制柜，每个控制柜对应于一个叶片；控制器，设置在所述多个控制柜中的一个控制柜中，其中，每个控制柜包括与所述多个加热膜对应的多个第一接触器以及电连接到所述多个第一接触器的第二接触器，其中，每个第一接触器电连接到一个加热膜，所述多个第一接触器处于常开状态，所述第二接触器处于常闭状态，其中，每个控制柜包括与所述多个加热膜一一对应设置的多个第一接触器以及电连接到所述多个第一接触器的第二接触器，其中，每个第一接触器电连接到一个加热膜，其中，所述控制器从所述结冰传感器接收结冰信号，根据接收到的结冰信号控制所述多个第一接触器的闭合与断开，并控制所述第二接触器的闭合与断开。
优选地，当所述控制器在控制所述多个第一接触器断开时，若至少一个第一接触器保持闭合，所述控制器控制所述第二接触器断开。
优选地，还包括一端电连接到每个控制柜中的所述第二接触器的断路器，其中，所述断路器的另一端连接到电源，所述断路器处于常闭状态，
其中，当所述控制器控制所述第二接触器断开时，若所述至少一个第二接触器保持闭合，所述控制器控制所述断路器断开。
优选地，所述叶片除冰系统还包括：设置在每个叶片中的多个第一温度传感器，
其中，所述控制器从所述多个第一温度传感器接收第一温度信号，并且在控制所述多个第一接触器闭合之后，根据接收到的第一温度信号控制所述多个第一接触器断开。
优选地，当任意一个第一温度传感器的第一温度信号指示温度超过第一阈值温度时，或者当所有第一温度传感器的第一温度信号都指示温度超过第二阈值温度时，所述控制器开始计时，并且当计时到达第一预定时间时，控制所述多个第一接触器断开，
其中，第一阈值温度大于第二阈值温度。
优选地，当任意一个第一温度传感器的第一温度信号指示温度超过第三阈值温度时，所述控制器控制与所述第二接触器断开，
其中，第三阈值温度大于第一阈值温度。
优选地，所述叶片除冰系统还包括：设置在风力发电机组所在的风电场中的第二温度传感器，
其中，所述控制器从所述第二温度传感器接收第二温度信号，并且在控制所述多个第一接触器闭合之后，根据接收到的第二温度信号控制所述多个第一接触器断开。
优选地，当所述第二温度传感器的第二温度信号指示温度超过第四温度阈值时，所述控制器开始计时，并且当计时到达第二预定时间时，控制所述多个第一接触器断开。
优选地，在控制所述多个第一接触器闭合之后，所述控制器开始计时，并且当计时到达第三预定时间时，控制所述多个第一接触器断开。
优选地，在控制所述多个第一接触器和/或所述第二接触器断开之后，所述控制器开始计时，并且当计时到达第四预定时间时，根据从所述结冰传感器接收到的结冰信号控制所述多个第一接触器与所述第二接触器的闭合与断开。
根据本实用新型的实施例的风力发电机组的叶片除冰系统通过将与多个加热膜对应的多个第一接触器电连接到第二接触器，可通过控制多个第一接触器和第二接触器的闭合与断开来控制多个加热膜的得电与失电，以启动或停止叶片的除冰，从而提高叶片除冰系统的可靠性。
此外，当控制器控制多个第一接触器断开以停止对叶片除冰时，如果第一接触器由于出现故障而无法断开，则控制器可通过控制相应的第二接触器断开来停止对叶片的除冰，从而保护叶片除冰系统的加热安全。
此外，如果第一接触器和第二接触器同时发生故障，控制器可控制电连接到每个第二接触器的断路器断开来保护叶片除冰系统的加热安全。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本实用新型的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本实用新型的实施例的风力发电机组的叶片除冰系统的示意图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，其中，一些示例性实施例在附图中示出。
图1示出根据本实用新型的实施例的风力发电机组的叶片除冰系统的示意图。
参照图1，根据本实用新型的实施例的风力发电机组的除冰系统包括设置在每个叶片中的结冰传感器(未示出)、设置在每个叶片中的多个加热膜1、设置在机舱中的多个控制柜2以及设置在所述多个控制柜2中的一个控制柜2中的控制器3。每个控制柜2对应于一个叶片。不同的控制柜2之间可以通过各种通信协议进行通讯，例如，可通过实时以太网(EtherCAT)进行通讯。
每个控制柜2包括与所述多个加热膜1一一对应连接的多个第一接触器4，以及电连接到所述多个第一接触器4的第二接触器5。每个第一接触器4电连接到一个加热膜1。也就是说，每个第一接触器4、每个与该第一接触器4对应的加热膜1以及与该第一接触器4位于同一个控制柜2中的第二接触器5组成一个串联电路，从而可通过控制该第一接触器4和该第二接触器5的闭合与断开来控制该加热膜1的得电与失电，从而启动和停止叶片的除冰。
所述多个第一接触器4处于常开状态，所述第二接触器5处于常闭状态。针对每个叶片，所述控制器3从所述结冰传感器接收结冰信号，根据接收到的结冰信号控制所述多个第一接触器4的闭合与断开，并控制所述第二接触器5的闭合与断开。
针对每个叶片，所述控制器3可通过控制所述多个第一接触器4的闭合与断开来控制所述多个加热膜1的得电与失电，从而启动和停止每个叶片的除冰。
针对每个叶片，在除冰传感器的结冰信号指示叶片结冰时，所述控制器3控制所述第一接触器4闭合，以使所述多个加热膜1得电，从而加热叶片进行除冰。
由于在控制柜2中，由多个第一接触器4和一个第二接触器5控制多个加热膜1的得电与失电，因此，第一接触器4的故障率比第二接触器5高。如果第一接触器4的故障发生时间在风机叶片结冰时间段，进行第一接触器4的维修更换将会比较困难，因此，这里可利用第二接触器4进行冗余设计。具体说来，针对每个叶片，当控制器3在控制所述多个第一接触器4断开时，若至少一个第一接触器4保持闭合，控制器3控制第二接触器5断开。也就是说，在每个控制柜2中的多个第一接触器4闭合以及第二接触器5闭合的状态下，当控制器3控制多个第一接触器4断开以停止对叶片的除冰时，如果有至少一个第一接触器4由于出现故障而无法断开，则控制器3通过控制第二接触器5断开来停止对叶片的除冰，从而保护叶片的加热膜1的加热安全。
在无法及时维修更换出现无法断开故障的第一接触器4的情况下，如果风机叶片出现结冰，则控制器3控制断开的第二接触器5吸合，使多个加热膜1得电，以进行叶片的除冰。
此外，为了防止在第一接触器4出现故障的期间，第二接触器5也发生故障，根据本实用新型的实施例的风力发电机组的除冰系统还可包括一端电连接到每个控制柜2中的第二接触器5的断路器6，该断路器6的另一端连接到电源7。该断路器6设置在机舱内，并且处于常闭状态。当控制器3控制第二接触器5断开时，若至少一个第二接触器5保持闭合，控制器3控制断路器6断开。也就是说，在多个第一接触器4闭合以及第二接触器5闭合的状态下，当控制器3控制第二接触器5断开以停止对叶片的除冰时，如果有至少第二接触器5由于出现故障而无法断开，则控制器3通过控制断路器6断开来停止对叶片的除冰，从而保护叶片的加热膜1的加热安全。
此外，在控制器3控制多个第一接触器4闭合以对叶片进行除冰之后，控制器3可根据除结冰信号之外的其他信息来控制多个第一接触器4和/或第二接触器5断开以停止除冰。所述其他信息可包括以下至少一个：叶片温度、风场的环境温度以及除冰时间长度。
例如，根据本实用新型的风力发电机组的叶片除冰系统还可包括设置在每个叶片中的多个第一温度传感器(未示出)。多个第一温度传感器用于测量叶片上的不同位置的温度。控制器3从多个第一温度传感器接收第一温度信号，并且在控制多个第一接触器4闭合之后，根据接收到的第一温度信号控制多个第一接触器4断开。
具体说来，针对每个叶片，当任意一个第一温度传感器的第一温度信号指示温度超过第一阈值温度时，或者当所有第一温度传感器的第一温度信号都指示温度超过第二阈值温度时，控制器3开始计时，并且当计时到达第一预定时间时，控制与多个第一接触器4断开。这里，第一阈值温度、第二阈值温度和第一预定时间可预先设置，第一阈值温度大于第二阈值温度。优选地，第一阈值温度可设置为25度，第二阈值温度可设置为15度，第一预定时间可设置为5分钟。这里，当任意一个第一温度传感器的第一温度信号指示温度超过第一阈值温度时，或者当所有第一温度传感器的第一温度信号都指示温度超过第二阈值温度时，表示叶片上基本没有冰或者即将除完冰，可通过在控制器3计时达到第一预定时间时再控制多个第一接触器4断开，也就是说对叶片继续加热第一预定时间，这样可保证彻底除尽叶片上的冰。
针对每个叶片，当任意一个第一温度传感器的第一温度信号指示温度超过第三阈值温度时，控制器3控制与所述第二接触器5断开。这里，第三阈值温度可预先设置，且设置为大于第一阈值温度。优选地，第三阈值温度可设置为40度。这里，当任意一个第一温度传感器的第一温度信号指示温度超过第三阈值温度时，表示叶片上的部分区域(任意一个第一温度传感器所在的区域)的温度已超过正常的温度，可通过控制器3控制与所述第二接触器5断开，以紧急停止对叶片的加热，以保护叶片以及叶片上的各个部件。
又例如，根据本实用新型的风力发电机组的叶片除冰系统还可包括设置在风力发电机组所在的风电场中的第二温度传感器(未示出)。第二温度传感器用于测量风电场的环境温度。控制器3从第二温度传感器接收第二温度信号，并且在控制多个第一接触器4闭合之后，根据接收到的第二温度信号控制多个第一接触器4断开。
具体说来，当第二温度传感器的第二温度信号指示温度超过第四温度阈值时，控制器3开始计时，并且当计时到达第二预定时间时，控制所述多个第一接触器4断开。这里，第四阈值温度大于结冰温度(即0度)，第四阈值温度和第二预定时间可预先设置。优选地，第四阈值温度可设置为10度，第二预定时间可设置为20分钟。当第二温度传感器的第二温度信号指示温度超过第四温度阈值时，表示风电场中的环境温度已大于结冰温度，叶片上的冰会自动融化并且不会再产生新的冰，可通过在控制器3计时到达第二预定时间时控制多个第一接触器4断开，也就是说再对叶片继续加热第二预定时间，这样可保证彻底除尽叶片上的冰。
又例如，针对每个叶片，在控制多个第一接触器4闭合之后，控制器3开始计时，并且当计时到达第三预定时间时，控制所述多个第一接触器4断开。所述第三预定时间为除冰安全时间，其时间长度可预先设置。也就是说，在对叶片的加热时间到达除冰安全时间时，控制器3控制多个第一接触器4断开，可防止对叶片加热过长时间，以保护叶片和叶片上的各种部件。
针对每个叶片，在控制器3控制多个第一接触器4和/或第二接触器5断开之后，控制器3开始计时，并且当计时到达第四预定时间时，控制器3根据从结冰传感器接收到的结冰信号控制多个第一接触器4与第二接触器5的闭合与断开。所述第四预定时间可预先设置。优选地，所述第四预定时间可设置为30分钟。也即是说，在停止对叶片的加热后，暂停第四预定时间之后再根据结冰信号控制多个第一接触器4与第二接触器5的闭合与断开，这样可防止持续对叶片加热过长时间，以保护叶片和叶片上的各种部件。
根据本实用新型的实施例的风力发电机组的叶片除冰系统通过将与多个加热膜对应的多个第一接触器电连接到的第二接触器，可通过控制多个第一接触器和第二接触器的闭合与断开来控制多个加热膜的得电与失电，以启动或停止叶片的除冰，从而提高叶片除冰系统的可靠性。
此外，当控制器控制多个第一接触器断开以停止对叶片的除冰时，如果第一接触器由于出现故障而无法断开，则控制器可通过控制相应的第二接触器断开来停止对叶片的除冰，从而保护叶片除冰系统的加热安全。
此外，如果第一接触器和第二接触器同时发生故障，控制器可控制电连接到每个第二接触器的断路器断开来保护叶片除冰系统的加热安全。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本实用新型，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (10)
1.一种风力发电机组的叶片除冰系统，其特征在于，所述叶片除冰系统包括：
设置在每个叶片中的结冰传感器；
设置在每个叶片中的多个加热膜；
设置在机舱中的多个控制柜，每个控制柜对应于一个叶片；
控制器，设置在所述多个控制柜中的一个控制柜中，
其中，每个控制柜包括与所述多个加热膜一一对应设置的多个第一接触器以及电连接到所述多个第一接触器的第二接触器，其中，每个第一接触器电连接到一个加热膜，
其中，所述控制器从所述结冰传感器接收结冰信号，根据接收到的结冰信号控制所述多个第一接触器的闭合与断开，并控制所述第二接触器的闭合与断开。
2.根据权利要求1所述的叶片除冰系统，其特征在于，当所述控制器在控制所述多个第一接触器断开时，若至少一个第一接触器保持闭合，所述控制器控制所述第二接触器断开。
3.根据权利要求2所述的叶片除冰系统，其特征在于，还包括一端电连接到每个控制柜中的所述第二接触器的断路器，其中，所述断路器的另一端连接到电源，所述断路器处于常闭状态，
其中，当所述控制器控制所述第二接触器断开时，若所述至少一个第二接触器保持闭合，所述控制器控制所述断路器断开。
4.根据权利要求1所述的叶片除冰系统，其特征在于，所述叶片除冰系统还包括：设置在每个叶片中的多个第一温度传感器，
其中，所述控制器从所述多个第一温度传感器接收第一温度信号，并且在控制所述多个第一接触器闭合之后，根据接收到的第一温度信号控制所述多个第一接触器断开。
5.根据权利要求4所述的叶片除冰系统，其特征在于，当任意一个第一温度传感器的第一温度信号指示温度超过第一阈值温度时，或者当所有第一温度传感器的第一温度信号都指示温度超过第二阈值温度时，所述控制器开始计时，并且当计时到达第一预定时间时，控制所述多个第一接触器断开，
其中，第一阈值温度大于第二阈值温度。
6.根据权利要求4所述的叶片除冰系统，其特征在于，当任意一个第一温度传感器的第一温度信号指示温度超过第三阈值温度时，所述控制器控制与所述第二接触器断开，
其中，第三阈值温度大于第一阈值温度。
7.根据权利要求4所述的叶片除冰系统，其特征在于，所述叶片除冰系统还包括：设置在风力发电机组所在的风电场中的第二温度传感器，
其中，所述控制器从所述第二温度传感器接收第二温度信号，并且在控制所述多个第一接触器闭合之后，根据接收到的第二温度信号控制所述多个第一接触器断开。
8.根据权利要求7所述的叶片除冰系统，其特征在于，当所述第二温度传感器的第二温度信号指示温度超过第四温度阈值时，所述控制器开始计时，并且当计时到达第二预定时间时，控制所述多个第一接触器断开。
9.根据权利要求1所述的叶片除冰系统，其特征在于，在控制所述多个第一接触器闭合之后，所述控制器开始计时，并且当计时到达第三预定时间时，控制所述多个第一接触器断开。
10.根据权利要求1-9任一所述的叶片除冰系统，其特征在于，在控制所述多个第一接触器和/或所述第二接触器断开之后，所述控制器开始计时，并且当计时到达第四预定时间时，根据从所述结冰传感器接收到的结冰信号控制所述多个第一接触器与所述第二接触器的闭合与断开。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720653717.5U CN206988029U (zh) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | 风力发电机组的叶片除冰系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720653717.5U CN206988029U (zh) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | 风力发电机组的叶片除冰系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206988029U true CN206988029U (zh) | 2018-02-09 |
Family
ID=61396250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720653717.5U Active CN206988029U (zh) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | 风力发电机组的叶片除冰系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206988029U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107387340A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-24 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风电机组叶片加热除冰系统和方法、加热系统 |
| US11976636B1 (en) | 2020-06-19 | 2024-05-07 | Vestas Wind Systems A/S | Controller and method for a wind turbine |
-
2017
- 2017-06-06 CN CN201720653717.5U patent/CN206988029U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107387340A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-24 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风电机组叶片加热除冰系统和方法、加热系统 |
| US11976636B1 (en) | 2020-06-19 | 2024-05-07 | Vestas Wind Systems A/S | Controller and method for a wind turbine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104734120B (zh) | 风机电机保护和故障检测系统及方法 | |
| KR20150131372A (ko) | 풍력 발전 설비 및 풍력 발전 설비의 운전 방법 | |
| TW201303152A (zh) | 操作一風力發電設備之方法 | |
| CN101893855B (zh) | 保证风电机组安全运行的控制方法 | |
| CN206988029U (zh) | 风力发电机组的叶片除冰系统 | |
| CN110114572B (zh) | 基于天气预测的温度控制 | |
| CN106159859B (zh) | 一种opgw融冰系统 | |
| CN109281807A (zh) | 一种风电叶片除冰系统及其控制方法 | |
| CN110914536B (zh) | 电接触故障诊断的方法 | |
| CN103437949B (zh) | 风力发电机叶片、风力发电机以及叶片除冰系统 | |
| CN112096577A (zh) | 一种风机叶片除冰装置 | |
| CN105977895A (zh) | 一种输变电线路冬季用的融冰装置及方法 | |
| TW201512533A (zh) | 風力發電廠及控制一風力發電廠的方法 | |
| CN202545111U (zh) | 永磁变桨风力发电机组失电顺桨控制系统 | |
| CN203570505U (zh) | 风力发电机叶片、风力发电机以及叶片除冰系统 | |
| CN111141327A (zh) | 一种防覆冰型在线监测系统 | |
| CN204945337U (zh) | 机电设备故障定位及报警保护装置 | |
| CN204591592U (zh) | 一种用于风力发电机的叶片防冰除冰装置 | |
| CN205120347U (zh) | 风力涡轮机部件的接合装置中的故障检测系统 | |
| CN105158688A (zh) | 机电设备故障定位及报警保护装置 | |
| CN208486980U (zh) | 一种风电机组复位的装置及风力发电机组 | |
| CN205049939U (zh) | 融雪化冰控制系统 | |
| CN211378268U (zh) | 一种轨道防冻系统 | |
| CN210033713U (zh) | 一种风力发电装置 | |
| CN105222832A (zh) | 一种六氟化硫开关设备综合在线监测与控制的方法与装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |