本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法，包括：(a)獲取參考風(fēng)速?參考功率曲線；(b)若滿足檢測(cè)條件則獲取所述機(jī)組的運(yùn)行模式，執(zhí)行步驟(c)；否則重新執(zhí)行步驟(a)；(c)根據(jù)所述參考風(fēng)速?參考功率曲線以及所述運(yùn)行模式，判斷所述機(jī)組葉片是否結(jié)冰。本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施例，不需要增加額外的硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)葉片的結(jié)冰檢測(cè)。
A soft sensing method for wind turbine blade icing
The invention relates to a soft-sensing method for blade icing of wind turbine, which comprises: (a) acquiring a reference wind speed reference power curve; (b) acquiring the operation mode of the wind turbine if the detection condition is satisfied, executing step (c); otherwise re-executing step (a); and (c) according to the reference wind speed reference power curve and the operation. Line mode determines whether the blades of the unit are frozen. The embodiment of the invention does not need additional extra hardware devices to realize the ice detection of blades.
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法
本專利技術(shù)屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法。
技術(shù)介紹
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國(guó)的重視。中國(guó)風(fēng)能儲(chǔ)量很大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲(chǔ)量約2.53億千瓦。近5年來，世界風(fēng)能市場(chǎng)每年都以40％的速度增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)未來20-25年內(nèi)，世界風(fēng)能市場(chǎng)每年將遞增25％。現(xiàn)在，風(fēng)能發(fā)電成本已經(jīng)下降到1980年的1/5。隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。隨著電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的電力企業(yè)越來越重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是產(chǎn)業(yè)環(huán)境的深度研究。我國(guó)具備風(fēng)資源開發(fā)潛力的地區(qū)主要集中在“三北”地區(qū)(東北、西北、華北)以及東南部區(qū)域。其中“三北”地區(qū)通常冬季氣溫較低，結(jié)冰現(xiàn)象十分嚴(yán)重。目前各整機(jī)制造廠商開發(fā)的低溫型機(jī)組其本身的電氣部件及機(jī)械部件設(shè)計(jì)能夠滿足“三北”地區(qū)濕冷低溫環(huán)境要求，但在設(shè)計(jì)初期未考慮到葉片結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重性，部分機(jī)組不具有葉片加熱除冰系統(tǒng)，且機(jī)組外部未安裝有葉片結(jié)冰檢測(cè)傳感器，無(wú)法對(duì)葉片結(jié)冰現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)及加熱除冰。濕冷的環(huán)境下極易出現(xiàn)葉片結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，一方面引起風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片氣動(dòng)性能的變化，導(dǎo)致葉片過載，葉片覆冰載荷分布不均，導(dǎo)致機(jī)組出力性能降低。另一方面，葉片旋轉(zhuǎn)過程中，隨著覆冰的黏著力下降，容易出現(xiàn)冰塊脫落，造成人身安全的危害。基于葉片結(jié)冰對(duì)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性的影響及對(duì)人身安全的危害，目前有采用在機(jī)艙外部/葉片上安裝結(jié)冰檢測(cè)傳感器進(jìn)行葉片結(jié)冰檢測(cè)。考慮到傳感器長(zhǎng)期暴露在濕冷的空氣中，受各種氣候環(huán)境影響，傳感器測(cè)量的精準(zhǔn)性有待驗(yàn)證。另外在傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，維護(hù)人員進(jìn)行傳感器更換難度非常大。因此，提出一種更加準(zhǔn)確和可靠的結(jié)冰檢測(cè)方法成為目前研究的熱點(diǎn)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本專利技術(shù)提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法。本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法，包括：(a)獲取參考風(fēng)速-參考功率曲線；(b)若滿足檢測(cè)條件則獲取所述機(jī)組的運(yùn)行模式，執(zhí)行步驟(c)；否則重新執(zhí)行步驟(a)；(c)根據(jù)所述參考風(fēng)速-參考功率曲線以及所述運(yùn)行模式，判斷所述機(jī)組葉片是否結(jié)冰。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)條件包括：所述外部環(huán)境溫度低于預(yù)設(shè)結(jié)冰檢測(cè)溫度值、所述第一實(shí)時(shí)風(fēng)速值高于預(yù)設(shè)結(jié)冰檢測(cè)風(fēng)速值、所述機(jī)組未觸發(fā)故障停機(jī)并且所述機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值不在塔架共振區(qū)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(b)之前還包括：獲取所述機(jī)組的外部環(huán)境溫度、第一實(shí)時(shí)風(fēng)速值以及所述機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)組的運(yùn)行模式分為并網(wǎng)非限功率模式和并網(wǎng)限功率模式。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(c)包括：若所述機(jī)組的運(yùn)行模式為并網(wǎng)非限功率模式，則根據(jù)所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、第二實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與非限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰；否則若所述機(jī)組的運(yùn)行模式為并網(wǎng)限功率模式，則根據(jù)所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值，功率給定值或第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、第二實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與非限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰包括：所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值低于第二實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與所述非限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值的乘積則判斷所述機(jī)組葉片結(jié)冰；否則判斷所述機(jī)組葉片不結(jié)冰。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、功率給定值或第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰包括：所述機(jī)組的實(shí)際輸出功率值低于所述功率給定值或第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與所述限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值的乘積則判斷所述機(jī)組葉片結(jié)冰；否則判斷所述機(jī)組葉片不結(jié)冰。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、功率給定值或第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰包括：當(dāng)?shù)谌龑?shí)時(shí)風(fēng)速值高于或等于所述功率給定值得出的參考風(fēng)速值與預(yù)設(shè)風(fēng)速偏差之和時(shí)，若所述機(jī)組的實(shí)際輸出功率值低于所述功率給定值與限功率模式預(yù)設(shè)第一比例閾值的乘積，則判斷所述機(jī)組葉片結(jié)冰，其中，所述限功率模式預(yù)設(shè)第一比例閾值屬于所述限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值范圍內(nèi)。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、功率給定值或第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰包括：當(dāng)所述第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值小于所述功率給定值得出的參考風(fēng)速值與預(yù)設(shè)風(fēng)速偏差之和，并高于或等于所述功率給定值得出的參考風(fēng)速值與預(yù)設(shè)風(fēng)速偏差之差時(shí)，若所述機(jī)組的實(shí)際輸出功率值低于所述功率給定值與限功率模式預(yù)設(shè)第二比例閾值的乘積，則判斷所述機(jī)組葉片結(jié)冰，其中，所述限功率模式預(yù)設(shè)第二比例閾值屬于所述限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值范圍內(nèi)。在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、功率給定值或第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰包括：當(dāng)所述第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值小于所述功率給定值得出的參考風(fēng)速值與預(yù)設(shè)風(fēng)速偏差之差時(shí)，若所述機(jī)組的實(shí)際輸出功率值低于所述參考功率值與限功率模式預(yù)設(shè)第三比例閾值的乘積，則判斷所述機(jī)組葉片結(jié)冰，其中，所述限功率模式預(yù)設(shè)第三比例閾值屬于所述限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值范圍內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果：(1)本專利技術(shù)通過對(duì)已有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比分析及控制算法優(yōu)化，在不增加外部硬件設(shè)備的前提下，實(shí)現(xiàn)葉片結(jié)冰檢測(cè)；(2)與現(xiàn)有的采用安裝葉片結(jié)冰傳感器的方法相比，具有免維護(hù)，降低硬件成本的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法的流程示意圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的另一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本專利技術(shù)的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例一請(qǐng)參見圖1，圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法的流程示意圖。一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法，包括：(a)獲取參考風(fēng)速-參考功率曲線；(b)若滿足檢測(cè)條件則獲取所述機(jī)組的運(yùn)行模式，執(zhí)行步驟(c)；否則重新執(zhí)行步驟(a)；(c)根據(jù)所述參考風(fēng)速-參考功率曲線以及所述運(yùn)行模式，判斷所述機(jī)組葉片是否結(jié)冰。本實(shí)施例，通過形成參考風(fēng)速-參考功率曲線，同時(shí)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行模式，判斷葉片結(jié)冰的可能性，在不增加外部硬件設(shè)備的前提下，實(shí)現(xiàn)了葉片的結(jié)冰檢測(cè)。實(shí)施例二請(qǐng)參見圖2，圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的另一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法的流程示意圖。本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰的測(cè)量方法進(jìn)行詳細(xì)描述。具體地，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法，包括：(S10)在機(jī)組葉片不結(jié)冰的情況下，獲取參考風(fēng)速-參考功率曲線；在非限功率模式下，所述機(jī)組運(yùn)行的風(fēng)速值與其輸出功率值一一對(duì)應(yīng)，形成一系列參考風(fēng)速-參考功率值，并存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)中。其中運(yùn)行的風(fēng)速值為參考風(fēng)速值，與其對(duì)應(yīng)的輸出功率值為參考功率值。優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。(S11)獲取所述本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法，其特征在于，包括：(a)獲取參考風(fēng)速?參考功率曲線；(b)若滿足檢測(cè)條件則獲取所述機(jī)組的運(yùn)行模式，執(zhí)行步驟(c)；否則重新執(zhí)行步驟(a)；(c)根據(jù)所述參考風(fēng)速?參考功率曲線以及所述運(yùn)行模式，判斷所述機(jī)組葉片是否結(jié)冰。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)冰軟測(cè)量方法，其特征在于，包括：(a)獲取參考風(fēng)速-參考功率曲線；(b)若滿足檢測(cè)條件則獲取所述機(jī)組的運(yùn)行模式，執(zhí)行步驟(c)；否則重新執(zhí)行步驟(a)；(c)根據(jù)所述參考風(fēng)速-參考功率曲線以及所述運(yùn)行模式，判斷所述機(jī)組葉片是否結(jié)冰。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，檢測(cè)條件包括：所述外部環(huán)境溫度低于預(yù)設(shè)結(jié)冰檢測(cè)溫度值、所述第一實(shí)時(shí)風(fēng)速值高于預(yù)設(shè)結(jié)冰檢測(cè)風(fēng)速值、所述機(jī)組未觸發(fā)故障停機(jī)并且所述機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值不在塔架共振區(qū)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)之前還包括：獲取所述機(jī)組的外部環(huán)境溫度、第一實(shí)時(shí)風(fēng)速值以及所述機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述機(jī)組的運(yùn)行模式分為并網(wǎng)非限功率模式和并網(wǎng)限功率模式。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(c)包括：若所述機(jī)組的運(yùn)行模式為并網(wǎng)非限功率模式，則根據(jù)所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、第二實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與非限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰；否則若所述機(jī)組的運(yùn)行模式為并網(wǎng)限功率模式，則根據(jù)所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、功率給定值或第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、第二實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與非限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值之間的關(guān)系判斷是否結(jié)冰包括：若所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值低于所述第二實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與所述非限功率模式預(yù)設(shè)比例閾值的乘積則判斷所述機(jī)組葉片結(jié)冰；否則判斷所述機(jī)組葉片不結(jié)冰。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述機(jī)組實(shí)際輸出功率值、功率給定值或第三實(shí)時(shí)風(fēng)速值對(duì)應(yīng)的所述參考功率值與限功率模式預(yù)設(shè)比例...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂玉軒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古久和能源裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：內(nèi)蒙古,15
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