CN207212600U - 一种风力发电机组叶片除冰系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种风力发电机组叶片除冰系统，包括叶片和发电机组，叶片包括顶段、中段和尾段，顶段、中段和尾段分别设置有加热元件，加热元件由变桨控制系统提供电源，发电机组停机或运行时，变桨控制系统均为加热元件提供的电源；变桨控制系统包括控制器，控制器的输入端接收发电机组的功率和风速，以及接收发电机组主控制器命令。叶片上设置有温度传感器，温度传感器与主控制器的输入端相连接；主控制器根据接收功率、风速和温度综合判断叶片是否结冰，结冰后控制加热元件的通断。在发电机组运行时叶片顶端、中段和尾段加热元件循环启动加热，在发电机组不运行时叶片顶端、中段和尾段加热元件同时启动加热。

Description

一种风力发电机组叶片除冰系统

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及风力发电机组叶片除冰系统。

背景技术

风力发电机组是将风能转化为电能的一种装置，通过风轮从风中获取能量，由传动链传递至发电机进行发电，通常大型风力发电机由发电机控制风轮扭矩、变桨系统控制叶片桨距角来维持风机在各种风况下稳定运行。风机的工作环境在风力资源较为丰富的室外，在空气温度较低或者遇到雨雪天气的时候，叶片上可能会结冰。风机的叶片结冰会改变叶片的启动外形，风机在叶片结冰的状况下运行会明显降低功率输出，增大风机的载荷，严重时甚至导致风机长时间停机，严重影响风电场的电力生产。

现有的技术方案中，若采用风机在线运行除冰方式，对于已装机运行风力发电机组采用大功率叶片除冰系统时，机组辅助供电容量不足，风力机组整改内容多，整改成本高；若采用风机停机加热除冰，虽然风电机组辅助供电容量足够无需整改，但是针对冻雨等情况其除冰效果无法达到最佳。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种风力发电机组叶片除冰系统，在发电机组运行时对叶片进行在线循环加热除冰，在发电机组不运行时对叶片进行停机加热除冰。

本实用新型提供的一种风力发电机组叶片除冰系统，包括叶片和发电机组，叶片包括顶段、中段和尾段，顶段、中段和尾段分别设置有加热元件，加热元件由变桨控制系统提供电源，发电机组停机或运行时，变桨控制系统均为加热元件提供的电源；变桨控制系统包括控制器，控制器的输入端接收发电机组的功率和风速，以及接收发电机主控制器的命令；叶片上设置有温度传感器，温度传感器与控制器的输入端相连接；主控制器根据接收功率、风速和温度控制加热元件的通断。

进一步的，控制器包括三个输出端口，所述三个输出端口分别连接有继电器K1线圈、继电器K2线圈和继电器K3线圈；所述叶片顶段、中段和尾段的加热元件分别与继电器K1触点、继电器K2触点和继电器K3触点相对应连接。

进一步的，发电机组运行时，控制器控制叶片顶段、中段和尾段的加热元件循环启动；所述发电机组不运行时，控制器控制叶片顶段、中段和尾段的加热元件同时启动。

进一步的，温度传感器分别设置在叶片的顶段、中段和尾段。

进一步的，叶片顶段、中段和尾段的加热元件并联连接。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种风力发电机组叶片除冰系统，包括叶片和发电机组，叶片包括顶段、中段和尾段，顶段、中段和尾段分别设置有加热元件，加热元件由变桨控制系统提供电源，发电机组停机或运行时，变桨控制系统均为加热元件提供的电源；变桨控制系统包括控制器，控制器的输入端接收发电机组的功率和风速，以及接收发电机主控制器的命令；叶片上设置有温度传感器，温度传感器与控制器的输入端相连接；主控制器根据接收功率、风速和温度综合判断叶片是否结冰，结冰后控制加热元件的通断。在发电机组运行时对叶片进行在线循环加热除冰，在发电机组不运行时对叶片进行停机加热除冰。保证发电机组可利用率使其在结冰情况下充分运行，从而有效降低了发电机组因结冰天气而带来的发电量损失及经济损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一种风力发电机组叶片除冰系统的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

请参阅图1，本实施例提供的一种风力发电机组叶片除冰系统，包括叶片和发电机组，叶片包括顶段、中段和尾段，顶段、中段和尾段分别设置有加热元件，加热元件由变桨控制系统提供电源，发电机组停机或运行时，变桨控制系统均为加热元件提供的电源；变桨控制系统包括控制器，控制器的输入端接收发电机组的功率和风速，以及接收发电机组主控制器命令。叶片上设置有温度传感器，温度传感器与主控制器的输入端相连接；控制器根据接收功率、风速和温度综合判断叶片是否结冰，结冰后控制加热元件的通断。在发电机组运行时，控制器接收发电机组的功率和风速，以及叶片上的温度传感器探测的温度，控制器上还包括存储器、运算器，存储器内存储有功率、风速和温度历史树脂，以及存储有预设的功率阈值、风速阈值和温度阈值。运算器计算发电机组功率变化情况，当控制器通过功率变化值并结合当前发电机组风速，或温度判断叶片是否结冰，结冰后控制器控制加热元件加热，实现在发电机组运行时对叶片进行在线循环加热除冰。在发电机组不运行时，控制器接收叶片上的温度传感器探测的温度，探测的温度超过预设的温度阈值时，控制器控制加热元件加热，实现在发电机组不运行时对叶片进行停机加热除冰。发电机组运行时，控制器控制叶片顶段、中段和尾段的加热元件循环启动；发电机组不运行时，控制器控制叶片顶段、中段和尾段的加热元件同时启动。

作为上述方案的进一步改进，控制器包括三个输出端口，三个输出端口分别连接有继电器K1线圈、继电器K2线圈和继电器K3线圈；叶片顶段、中段和尾段的加热元件分别与继电器K1触点、继电器K2触点和继电器K3触点相对应连接。温度传感器分别设置在叶片的顶段、中段和尾段。叶片顶段、中段和尾段的加热元件并联连接。能够根据叶片不同位置的温度情况，分别进行加热控制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种风力发电机组叶片除冰系统，其特征在于：包括叶片和发电机组，所述叶片包括顶段、中段和尾段，所述顶段、中段和尾段分别设置有加热元件，所述加热元件由变桨控制系统提供电源，所述发电机组停机或运行时，所述变桨控制系统均为加热元件提供的电源；所述变桨控制系统包括控制器，所述控制器的输入端接收发电机组的功率和风速，以及接收发电机主控制器的命令；所述叶片上设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器的输入端相连接；所述控制器根据接收的功率、风速和温度控制加热元件的通断。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片除冰系统，其特征在于：所述控制器包括三个输出端口，所述三个输出端口分别连接有继电器K1线圈、继电器K2线圈和继电器K3线圈；所述叶片顶段、中段和尾段的加热元件分别与继电器K1触点、继电器K2触点和继电器K3触点相对应连接。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组叶片除冰系统，其特征在于：所述发电机组运行时，控制器控制叶片顶段、中段和尾段的加热元件循环启动；所述发电机组不运行时，控制器控制叶片顶段、中段和尾段的加热元件同时启动。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组叶片除冰系统，其特征在于：所述温度传感器分别设置在叶片的顶段、中段和尾段。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片除冰系统，其特征在于：所述叶片顶段、中段和尾段的加热元件并联连接。