[發明專利]重冰區風電場甩冰風險預警系統和方法

在審

• 申請號: 202010376056.2
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111350640A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 朱向東;范守元;付劍波;路永輝;張懷孔;寧德正;汪玉華;王斯偉;周豐;張亞軍;仝旭波;施宏;尹鴻儒;寧海濤;姚凱旋;黃勁明;文興宇;楊祖照;謝松;程榮蘭
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團云南省電力設計院有限公司
• 主分類號: F03D80/40
• 分類號: F03D80/40;F03D17/00;F03D7/04
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 楊建;何健

1.重冰區風電場甩冰風險預警系統，其特征在于，包括多個風電機組、中央控制器、傳感器、視頻監控器、報警器和移動終端；其中，

所述風電機組由輪轂、機艙、一個或多個葉片和塔架組成；所述機艙和輪轂通過傳動軸連接，所述葉片通過螺栓固接在輪轂上；

所述中央控制器設置于風電場升壓站或集控中心；所述傳感器外置于風電機組上，用以采集數據和參數；中央控制器與外置于風電機組上的傳感器通訊連接；所述視頻監控器安裝在塔架上，用以對風電機組周邊的人員或動物活動軌跡進行實時和動態地監控；所述報警器安裝于塔架上，報警器與中央控制器通訊連接；所述移動終端上設有定位裝置，移動終端由進入甩冰風險區域的人員攜帶；視頻監控器和移動終端與中央控制器通訊連接。

2.使用權利要求1所述重冰區風電場甩冰風險預警系統的方法，其特征在于，所述方法如下：

1)位于風電場升壓站或集控中心的中央控制器根據風電機組外置傳感器采集的風速和風向環境參數、風電機組高度和葉片長度的結構參數、葉輪轉速和偏航角度的運行參數以及風電機組周邊地形地貌的數據；

2)通過隨機性模擬算法計算風電機組附近區域的甩冰風險分布云圖，并采用顏色分布或等值線實現可視化，定義出風電機組附近區域被甩冰擊中的概率；

3)安裝在塔架上的視頻監控器對風電機組周邊人員或動物的活動軌跡進行實時和動態地監控，并將監控數據傳到中央控制器；

4)中央控制器根據預先設定的風險閾值在風電機組周圍生成虛擬柵欄，虛擬柵欄不固定，會根據環境參數進行實時和動態更新；

5)中央控制器通過視頻監控器和移動終端定位系統監控風電場運維人員的活動軌跡；移動終端能實時顯示當前區域的甩冰風險分布圖和當前位置被甩冰擊中的風險值；

6)當運維人員侵入虛擬柵欄時，中央控制器啟動報警器進行報警，移動終端也將通過振動、閃光燈方式提醒運維人員撤離到安全區域；

7)當中央控制器通過視頻監控器監測到外來人員或野生動物侵入虛擬柵欄時，啟動報警器進行報警，將其驅離危險區域。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法能夠記錄風電場內每臺風電機組的虛擬柵欄入侵事件，并為入侵事件頻發的風電機組規劃實體柵欄。