一种风电机组叶片加热除冰方法及装置与流程

本发明涉及风电机组运行维护，特别是一种风电机组叶片加热除冰方法及装置。

背景技术：

1、风力发电机组在运行过程中，叶片表面可能会结冰影响性能和安全运行。为了解决这一问题，现有技术已经提出了各种叶片加热除冰方法和装置。传统的除冰方式通常是通过加热元件加热叶片表面，以融化结冰并防止再次结冰。然而，传统方法存在能耗高、除冰效率低、操作不灵活等问题；近年来，随着无人机技术的发展，无人机在风力发电场的监测和维护中发挥着越来越重要的作用，无人机可以高效地飞行至风力发电机组叶片附近，通过搭载传感器或视觉设备对叶片状态进行监测和数据采集，实现远程监控和智能调控。。

技术实现思路

1、鉴于上述或现有技术中传统方法存在能耗高、除冰效率低、操作不灵活等问题问题，提出了本发明。

2、因此，本发明的目的是提供一种风电机组叶片加热除冰方法。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，利用电加热技术对风电机组叶片进行除冰处理，包括在叶片表面安装加热元件，并通过加热控制系统控制加热温度和时间。

4、作为本发明风电机组叶片加热除冰方法的一种优选方案，其中：其中，加热元件选用加热电阻线圈，其中，加热电阻线圈均匀分布在叶片表面，所述加热电阻线圈能够快速产生热量，有效融化冰雪，并避免局部过热或冷却不均匀的情况，确保叶片除冰效果更为均匀和高效。

5、作为本发明风电机组叶片加热除冰方法的一种优选方案，其中：其中，加热控制系统能够根据环境条件和传感器监测数据自动调节加热温度和时间，通过智能化加热控制系统，可以根据不同气候条件和结冰程度自动调整加热参数，确保叶片除冰效果最佳，同时减少能源消耗。

6、作为本发明风电机组叶片加热除冰方法的一种优选方案，其中：其中，加热控制系统具有远程监控和控制功能，与中央监测系统连接，操作人员可远程监控叶片除冰情况，及时调整加热参数，实现对风电机组叶片的远程智能化管理。

7、作为本发明风电机组叶片加热除冰方法的一种优选方案，其中：其中，加热控制系统能够根据预设除冰策略自动调整加热参数，通过预设多种除冰策略，根据不同结冰程度和环境条件自动选择最佳除冰方案，提高除冰效率，减少人工干预。

8、作为本发明风电机组叶片加热除冰方法的一种优选方案，其中：其中，传感器还用于监测叶片表面的结冰程度，并根据监测数据调整除冰策略，传感器可以实时监测叶片表面的结冰情况，通过数据分析和算法处理，能够精准识别结冰程度，根据实时监测数据调整除冰策略，确保叶片在最短时间内完全除冰，其中，所述结冰程度根据第一公式计算。

9、为解决上述技术问题，本发明还提供如下技术方案：一种风电机组叶片加热除冰装置，包括上述的风电机组叶片加热除冰方法，以及，加热元件、加热控制系统和传感器，其中加热元件安装在叶片表面，加热控制系统用于控制加热温度和时间，传感器用于监测叶片表面的温度和湿度，所述传感器实时监测叶片表面温度和湿度，并通过第二公式计算除冰功率，所述加热控制系统根据传感器数据智能调节加热参数，确保叶片除冰效果最佳。

10、作为本发明风电机组叶片加热除冰装置的一种优选方案，其中：其中，传感器还用于监测环境参数，并将数据反馈给加热控制系统进行智能化控制，所述加热控制系统通过第三公式计算环境参数影响，实现智能化控制，提高叶片除冰效率。

11、作为本发明风电机组叶片加热除冰装置的一种优选方案，其中：其中，所述加热控制系统通过与风力发电机组监控系统和无人机监测装置集成，实现对叶片加热除冰的远程监控和控制，无人机监测装置可以飞行至叶片附近，通过视觉或传感器监测叶片除冰情况，反馈数据给控制系统，从而优化除冰策略。

12、作为本发明风电机组叶片加热除冰装置的一种优选方案，其中：其中，加热控制系统具有自适应控制功能，能够根据实际除冰效果调整加热参数。

13、本发明的有益效果：结合了传感器监测、智能化控制和无人机监测装置的风电机组叶片加热除冰系统不仅能够实现高效除冰，节能减排和远程监控，还具有自适应控制、提高可靠性和优化维护策略等多重有益效果；通过传感器实时监测叶片状态和环境参数，智能调节加热参数，系统可以精准、高效地进行除冰操作，避免能耗浪费，降低二氧化碳排放；结合无人机监测装置，实现远程监控和操作，不仅提高安全性和操作便利性，还能及时发现和处理异常情况；同时，系统具有自适应控制功能，根据实际工况调整加热策略，确保叶片始终保持最佳状态，提高风力发电机组的可靠性和稳定性；通过大数据分析传感器监测数据和无人机监测图像，优化维护策略，延长设备寿命，为风力发电行业带来重要的技术进步和经济效益。

技术特征：

1.一种风电机组叶片加热除冰方法，其特征在于：包括，利用电加热技术对风电机组叶片进行除冰处理，包括在叶片表面安装加热元件，并通过加热控制系统控制加热温度和时间。

2.如权利要求1所述的风电机组叶片加热除冰方法，其特征在于：其中，加热元件选用加热电阻线圈，其中，加热电阻线圈均匀分布在叶片表面，所述加热电阻线圈能够快速产生热量，有效融化冰雪，并避免局部过热或冷却不均匀的情况，确保叶片除冰效果更为均匀和高效。

3.如权利要求1或2所述的风电机组叶片加热除冰方法，其特征在于：其中，加热控制系统能够根据环境条件和传感器监测数据自动调节加热温度和时间，通过智能化加热控制系统，可以根据不同气候条件和结冰程度自动调整加热参数，确保叶片除冰效果最佳，同时减少能源消耗。

4.如权利要求3所述的风电机组叶片加热除冰方法，其特征在于：其中，加热控制系统具有远程监控和控制功能，与中央监测系统连接，操作人员可远程监控叶片除冰情况，及时调整加热参数，实现对风电机组叶片的远程智能化管理。

5.如权利要求4所述的风电机组叶片加热除冰方法，其特征在于：其中，加热控制系统能够根据预设除冰策略自动调整加热参数，通过预设多种除冰策略，根据不同结冰程度和环境条件自动选择最佳除冰方案，提高除冰效率，减少人工干预。

6.如权利要求4或5所述的风电机组叶片加热除冰方法，其特征在于：其中，传感器还用于监测叶片表面的结冰程度，并根据监测数据调整除冰策略，传感器可以实时监测叶片表面的结冰情况，通过数据分析和算法处理，能够精准识别结冰程度，根据实时监测数据调整除冰策略，确保叶片在最短时间内完全除冰，其中，所述结冰程度根据第一公式计算。

7.一种风电机组叶片加热除冰装置，其特征在于：包括权利要求1～6任一所述的风电机组叶片加热除冰方法，以及，加热元件、加热控制系统和传感器，其中加热元件安装在叶片表面，加热控制系统用于控制加热温度和时间，传感器用于监测叶片表面的温度和湿度，所述传感器实时监测叶片表面温度和湿度，并通过第二公式计算除冰功率，所述加热控制系统根据传感器数据智能调节加热参数，确保叶片除冰效果最佳。

8.如权利要求6所述的风电机组叶片加热除冰方法，其特征在于：其中，传感器还用于监测环境参数，并将数据反馈给加热控制系统进行智能化控制，所述加热控制系统通过第三公式计算环境参数影响，实现智能化控制，提高叶片除冰效率。

9.如权利要求8所述的风电机组叶片加热除冰装置，其特征在于：其中，所述加热控制系统通过与风力发电机组监控系统和无人机监测装置集成，实现对叶片加热除冰的远程监控和控制，无人机监测装置可以飞行至叶片附近，通过视觉或传感器监测叶片除冰情况，反馈数据给控制系统，从而优化除冰策略。

10.如权利要求8或9所述的风电机组叶片加热除冰装置，其特征在于：其中，加热控制系统具有自适应控制功能，能够根据实际除冰效果调整加热参数。

技术总结本发明涉及风电机组运行维护技术领域，尤其是一种风电机组叶片加热除冰方法及装置，包括利用电加热技术对风电机组叶片进行除冰处理，包括在叶片表面安装加热元件，并通过加热控制系统控制加热温度和时间，结合了传感器监测、智能化控制和无人机监测装置的风电机组叶片加热除冰系统不仅能够实现高效除冰，节能减排和远程监控，还具有自适应控制、提高可靠性和优化维护策略等多重有益效果；通过传感器实时监测叶片状态和环境参数，智能调节加热参数，系统可以精准、高效地进行除冰操作，避免能耗浪费，降低二氧化碳排放，通过大数据分析传感器监测数据和无人机监测图像，优化维护策略，延长设备寿命，为风力发电行业带来重要的技术进步和经济效益。技术研发人员：刘毅,乔强,王向伟,李志博,赵长江,李立坤,仝晓芩受保护的技术使用者：华能尚义风力发电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23