【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電力除冰方法，尤其涉及一種風電機葉片電脈沖除冰控制方法。
技術介紹
1、風能作為一種清潔可再生能源，在全球受到了廣泛的關注，風電產業因此得以快速發展，其累計裝機容量逐年攀升，在總發電量的比例也在不斷增加。
2、風力發電機作為將風能轉換為電能的設備，需要良好的風能作為驅動力，而在高海拔、寒冷地區具有可觀的風速條件。但是，該環境下可增加約10％的發電量，但葉片會遭受覆冰威脅。一方面，影響葉片的氣動性能，即使輕微的覆冰也會極大地改變葉片原有的氣動特性，致使風力發電機的有功輸出驟降甚至停機；另一方面，葉片覆冰時引起機械載荷的增加，容易使得風力發電機使用壽命縮短，嚴重時甚至會導致葉片折斷或風力發電機倒塌。
3、現有技術中，對于風電機葉片的除冰一般采用電脈沖振動除冰的方式，但是，現有的電脈沖振動除冰難以徹底去除風機葉片的覆冰。
4、因此，為了解決上述技術問題，亟需提出一種新的技術手段。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的是提供一種風電機葉片電脈沖除冰控制方法，通過在風電機葉片上設置勵磁線圈以及蒙皮，然后結合風電機實際所處的運行環境的環境參數以及覆冰厚度確定勵磁線圈勵磁電流脈沖的占空比，從而進而在脈沖線圈和蒙皮之間產生較大的瞬態電磁力，使得風機葉片的覆冰破裂，有效徹底除冰，而且結合實際環境參數以及覆冰厚度，還能夠避免能耗增加，有效確保風力電機的發電效率以及運行穩定性。
2、本專利技術提供的一種風電機葉片電脈沖除冰控制方法
3、s1.在風力發電機葉片迎風面設置除冰點，每個除冰點設置電脈沖除冰器件，電脈沖除冰器件包括勵磁線圈和蒙皮，所述蒙皮固定與除冰點處的風機葉片表面且與蒙皮將勵磁線圈全部覆蓋，所述電脈沖除冰器件由除冰控制模塊控制；其中除冰控制模塊通過調節pwm控制信號的占空比來調節輸入至勵磁線圈的勵磁電流的大小；
4、s2.獲取風電機葉片所處環境的環境參數以及風機葉片的覆冰厚度檢測信息，該環境參數輸入至除冰控制模塊中，除冰控制模塊根據環境參數和覆冰厚度與pwm控制信號占空比的對應關系確定pwm控制信號的占空比；
5、s3.除冰控制模塊按照確定的pwm控制信號的占空比工作，并向勵磁線圈輸出對應的勵磁電流。
6、進一步，所述環境參數包括風速、空氣液態水含量以及過冷卻水滴中值直徑。
7、進一步，所述除冰控制模塊包括控制單元、倍壓電路、儲能電路以及勵磁電路；
8、所述倍壓電路的輸入端與電源連接，倍壓電路的輸出端連接于儲能電路的輸入端，儲能電路的輸出端連接于勵磁電路，勵磁電路向勵磁線圈供電；儲能電路和勵磁電路的控制輸入端連接于控制單元；
9、所述儲能電路包括電子開關q1、電阻r1以及電容cr；
10、電子開關q1的輸入端連接于倍壓電路的輸出端，電子開關q1的輸出端通過電阻r1和電容cr串聯后接地，電阻r1和電容cr之間的公共連接點作為儲能充電電路的輸出端，電子開關q1的控制端連接于控制單元；
11、勵磁電路包括電子開關q2以及電阻r2；
12、電子開關q2的輸入端連接于儲能充電電路的輸出端，電子開關q2的輸出端通過勵磁線圈l1連接于電阻r2的一端，電阻r2的另一端接地，電子開關q2的控制端連接于控制單元。
13、進一步，所述控制單元根據環境參數信息和覆冰厚度控制電容cr的充電時間以及q2的控制信號占空比：
14、環境風速在3～20m/s，環境溫度在-5～0℃，空氣液態水含量在0.6～3.0g/m3，過冷卻水滴中值直徑在10～80μm，且風機葉片覆冰厚度d＞2mm時，充電時間為：0.5rc≤t＜1.2rc，占空比為：70％～85％
15、環境風速在3～20m/s，環境溫度在-5～0℃，空氣液態水含量在0.6～3.0g/m3，過冷卻水滴中值直徑在10～80μm，且風機葉片覆冰厚度0≤d≤2mm時，充電時間為：1.2rc≤t≤2.2rc，占空比為：＞85％
16、環境風速在1～15m/s，環境溫度在-5～-15℃，空氣液態水含量在0.4～2.0g/m3，過冷卻水滴中值直徑在5～35μm，且風機葉片覆冰厚度d＞3mm時，充電時間2rc≤t＜3rc，占空比為：88％～92％
17、環境風速在1～15m/s，環境溫度在-5～-15℃，空氣液態水含量在0.4～2.0g/m3，過冷卻水滴中值直徑在5～35μm，風機葉片覆冰厚度0≤d≤3mm時，充電時間為：3rc≤t＜4.5rc，占空比為：＞92％
18、環境風速在1～10m/s，環境溫度在-5～-25℃，空氣液態水含量在0.05～0.60g/m3，過冷卻水滴中值直徑在1～20μm，且風機葉片覆冰厚度d＞4mm時，充電時間為4.2rc≤t＜5rc，占空比為：90％～95％
19、環境風速在1～10m/s，環境溫度在-5～-25℃，空氣液態水含量在0.05～0.60g/m3，過冷卻水滴中值直徑在1～20μm，且風機葉片覆冰厚度0≤d≤4mm時，充電時間為t≥5rc，占空比為：＞95％；其中，rc為設定的時間系數。
20、進一步，所述除冰點布置于風機葉片的迎風面且相鄰除冰點的距離為1米，除冰點與風機葉片的迎風面邊緣距離為0.5m。
21、進一步，所述覆冰厚度d為當前除冰點以及相鄰4個除冰點覆蓋區域的覆冰厚度的均值。
22、本專利技術的有益效果：通過本專利技術，通過在風電機葉片上設置勵磁線圈以及蒙皮，然后結合風電機實際所處的運行環境的環境參數以及覆冰厚度確定勵磁線圈勵磁電流脈沖的占空比，從而進而在脈沖線圈和蒙皮之間產生較大的瞬態電磁力，使得風機葉片的覆冰破裂，有效徹底除冰，而且結合實際環境參數以及覆冰厚度，還能夠避免能耗增加，有效確保風力電機的發電效率以及運行穩定性。
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1.一種風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：所述環境參數包括風速、空氣液態水含量以及過冷卻水滴中值直徑。
3.根據權利要求2所述風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：所述除冰控制模塊包括控制單元、倍壓電路、儲能電路以及勵磁電路；
4.根據權利要求3所述風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：所述控制單元根據環境參數信息和覆冰厚度控制電容CR的充電時間以及Q2的控制信號占空比：
5.根據權利要求1所述風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：所述除冰點布置于風機葉片的迎風面且相鄰除冰點的距離為1米，除冰點與風機葉片的迎風面邊緣距離為0.5m。
6.根據權利要求4所述風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：所述覆冰厚度d為當前除冰點以及相鄰4個除冰點覆蓋區域的覆冰厚度的均值。
【技術特征摘要】
1.一種風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：所述環境參數包括風速、空氣液態水含量以及過冷卻水滴中值直徑。
3.根據權利要求2所述風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于：所述除冰控制模塊包括控制單元、倍壓電路、儲能電路以及勵磁電路；
4.根據權利要求3所述風電機葉片電脈沖除冰控制方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐芳純，何佳，胡琴，蔣興良，馮俊鑫，柳朝楊，陳友光，倪孟巖，梅洪燈，張清平，羅平，王歡，
申請(專利權)人：華潤電力技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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