EP4182557A1 - Dispositif d'identification d'une accumulation de glace sur des pales de rotor d'une éolienne et procédé d'entraînement d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif d'identification d'une accumulation de glace sur des pales de rotor d'une éolienne et procédé d'entraînement d'un tel dispositif

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Publication number
EP4182557A1
EP4182557A1 EP21739393.3A EP21739393A EP4182557A1 EP 4182557 A1 EP4182557 A1 EP 4182557A1 EP 21739393 A EP21739393 A EP 21739393A EP 4182557 A1 EP4182557 A1 EP 4182557A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ice
wind turbine
rotor blade
accumulation
vibrations
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.)
Pending
Application number
EP21739393.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Daniel Brenner
Christian Kühnert
Stefan Reimann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weidmueller Monitoring Systems GmbH
Original Assignee
Weidmueller Monitoring Systems GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weidmueller Monitoring Systems GmbH filed Critical Weidmueller Monitoring Systems GmbH
Publication of EP4182557A1 publication Critical patent/EP4182557A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D17/00Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/40Ice detection; De-icing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/334Vibration measurements
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • an operating parameter of a wind turbine in particular the power produced by it, is used for ice detection as a function of boundary conditions such as a wind speed. speed is recorded and compared with previously known values for this operating parameter. This is based on the knowledge that ice accumulation leads to a reduction in the output of the wind turbine. If the power actually produced by this system is known at a given wind speed, a comparison of the power currently supplied with a known wind speed can indicate ice formation. In order to be able to carry out the procedure with sufficient informative value, comparative values of the system in question are required.
  • a "high probability" of recognizing the absence of ice is understood to mean a probability of more than about 80%, for example, within the scope of the registration.
  • FIG. 5 shows a flow chart of a method for training a device for detecting ice accumulation on a rotor blade.
  • FIG. 1 a sectional drawing of a part of a wind energy plant 1 is shown as an example, which has a device 6 for detecting ice accumulation on a rotor blade.
  • the wind energy installation 1 shown in FIG. 1 is suitable and set up for carrying out a teaching method for the device 6 according to the application.
  • the device 6 is also referred to below as an ice detection device 6 .
  • the ice detection device 6 for detecting an accumulation of ice on one or more of the rotor blades 41 comprises at least one vibration sensor 61 , hereinafter referred to as sensor 61 for short.
  • the two sensors 61 shown in FIG. 1 are arranged approximately in a lower third of the rotor blade 41 .
  • the sensors 61 can However, it can also be arranged at other positions in the rotor blade 41 .
  • the expected power of the wind energy plant 1 can be estimated from the model generated in step S1 on the basis of the operating and environmental conditions measured in step S2.
  • step S4 a difference between the power actually measured and the power expected is determined, preferably as a ratio, possibly in other ren embodiments as a difference.
  • the ratio corresponds to the efficiency e of the wind turbine shown in FIG.
  • step S4 the determined efficiency e is compared with a predefined threshold value eo. Possible limit values are in the range of about 60 - 95%. Falling below the threshold value eo indicates that the rotor blades 41 are not free of ice.
  • the method branches back to step S2 in order to determine operating parameters again and carry out a power measurement. Since the absence of ice does not change within a very short time, a pause of, for example, a few hours can be provided before the method continues with the steps S2 ff. repeated.
  • step S6 it is then checked whether reference spectra are available in sufficient number and quality for a sufficiently large range of operating and environmental conditions. If this is not the case, the method branches back to step S2 again in order—again, possibly after a waiting time—to be able to record further reference spectra under different operating and environmental conditions. If it is determined in step S6 that a sufficiently large and qualitatively suitable set of reference spectra is present, the training phase for the monitoring device 6 is complete and the monitoring device 6 can be operated in the regular monitoring mode in a step S7.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'entraînement d'un dispositif (6) d'identification d'une accumulation de glace sur au moins une pale de rotor (41) d'une éolienne (1). Ledit procédé comprend les étapes suivantes : la détermination des conditions de fonctionnement et d'environnement pendant le fonctionnement de l'éolienne (1) ; la détermination d'une sortie électrique de l'éolienne (1) qui doit être attendue dans les conditions de fonctionnement et d'environnement déterminées ; la mesure d'une sortie électrique qui est réellement générée par l'éolienne (1) ; la comparaison de la sortie électrique attendue de l'éolienne (1) avec la sortie électrique réellement générée par celle-ci ; en fonction du résultat de la comparaison, la détermination avec un niveau élevé de probabilité que l'au moins une pale de rotor (41) est exempte de glace ; et la détection des vibrations de ladite au moins une pale de rotor (41), la dérivation des propriétés caractéristiques des vibrations et le stockage des propriétés caractéristiques en tant que référence pour le dispositif (6) pour identifier une accumulation de glace si, dans la comparaison, il a été déterminé avec un niveau élevé de probabilité que l'au moins une pale de rotor (41) est exempte de glace. L'invention concerne également un dispositif permettant d'identifier une accumulation de glace sur au moins une pale de rotor d'une éolienne (1), ledit dispositif étant conçu pour mettre en œuvre un tel procédé.
EP21739393.3A 2020-07-15 2021-07-07 Dispositif d'identification d'une accumulation de glace sur des pales de rotor d'une éolienne et procédé d'entraînement d'un tel dispositif Pending EP4182557A1 (fr)

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PCT/EP2021/068799 WO2022013032A1 (fr) 2020-07-15 2021-07-07 Dispositif d'identification d'une accumulation de glace sur des pales de rotor d'une éolienne et procédé d'entraînement d'un tel dispositif

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DE (1) DE102020118646A1 (fr)
WO (1) WO2022013032A1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020105053A1 (de) * 2020-02-26 2021-08-26 fos4X GmbH Verfahren zur Zustandsüberwachung eines Antriebsstrangs oder Turms einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
EP4317683A1 (fr) * 2022-08-05 2024-02-07 General Electric Renovables España S.L. Détermination d'un état d'une pale d'éolienne

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10323785B4 (de) 2003-05-23 2009-09-10 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Verfahren zum Erkennen eines Eisansatzes an Rotorblättern
DE102010015595A1 (de) 2010-04-19 2011-10-20 Aloys Wobben Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
DE102011077129A1 (de) 2011-06-07 2012-12-13 Aloys Wobben Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
US8292579B2 (en) * 2011-11-03 2012-10-23 General Electric Company Method and system for deicing wind turbine rotor blades with induced torque
DE102016124554A1 (de) 2016-12-15 2018-06-21 fos4X GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen der Anlagerung von Eis an einer Struktur eines Bauwerks
CN107100802B (zh) * 2017-04-26 2023-10-03 浙江运达风电股份有限公司 一种风力发电机组叶片冰载运行安全控制方法及系统
DE102017006191A1 (de) 2017-06-30 2019-01-03 Senvion Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
DE102017129112A1 (de) 2017-12-07 2019-06-13 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
DE102018116941B4 (de) 2018-07-12 2022-10-06 fos4X GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen der Anlagerung oder der Eisart von Eis an einem Rotorblatt eines Rotors einer Windkraftanlage
DE102019106073A1 (de) 2019-03-11 2020-09-17 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Erkennen eines Eisansatzes an einer Windenergieanlage

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