[發明專利]風電機組葉片的防雨蝕控制方法、裝置及風力發電機

有效

• 申請號: 202110045154.2
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112761865B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王文亮
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D7/02;F03D7/04;F03D17/00;F03D80/00
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 張陽

本發明提供了一種風電機組葉片的防雨蝕控制方法、裝置及風力發電機，上述風電機組葉片的防雨蝕控制方法包括：獲取風力發電機所處環境的降雨強度；判斷降雨強度是否超過降雨強度閾值，如果是，基于降雨強度對風力發電機進行降轉速控制。本發明能夠控制風電機組葉輪轉速，減小葉尖的線速度，進而減小雨滴對葉片的沖擊作用，降低了雨水葉片雨蝕程度。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，尤其是涉及一種風電機組葉片的防雨蝕控制方法、裝置及風力發電機。

背景技術

隨著風電機組大規模開發與應用，對于葉片腐蝕特別是葉片前緣腐蝕越來越重視。風電機組運行環境惡劣，在雨雪天氣常會處于運行發電狀態，雨水具有腐蝕性，在降雨較多的風電場，雨蝕是造成風電葉片前緣腐蝕最重要的因素。雨蝕是雨滴對葉片前緣的高速撞擊引起的腐蝕現象，由于葉片葉尖處線速度最大，因此越是靠近葉尖部位的前緣，腐蝕也會越嚴重。

葉片雨蝕現象不僅對葉片設計制造工藝提出了更高的要求，而且對于在役風電機組的葉片壽命和機組運行性能造成了很大影響。葉片前緣腐蝕會對氣動性能產生不利影響，輕微的前緣腐蝕可造成年發電量降低5％，嚴重的前緣腐蝕可導致年發電量最大減少25％。因此，如何降低雨雪天氣對風電機組葉片雨蝕程度稱為亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種風電機組葉片的防雨蝕控制方法、裝置及風力發電機，能夠控制風電機組葉輪轉速，減小葉尖的線速度，進而減小雨滴對葉片的沖擊作用，降低了雨水葉片雨蝕程度。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種風電機組葉片的防雨蝕控制方法，包括：獲取風力發電機所處環境的降雨強度；判斷所述降雨強度是否超過降雨強度閾值，如果是，基于所述降雨強度對所述風力發電機進行降轉速控制。

進一步，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述判斷所述降雨強度是否超過降雨強度閾值，如果是，基于所述降雨強度對所述風力發電機進行降轉速控制的步驟，包括：基于所述降雨強度確定所述風力發電機的最大轉速；基于所述降雨強度及所述最大轉速確定降雨強度閾值；當所述降雨強度達到所述降雨強度閾值時，基于所述降雨強度對所述風力發電機進行降轉速控制。

進一步，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，獲取所述風力發電機的額定轉速；基于所述降雨強度、所述額定轉速及第一計算算式計算所述風力發電機的最大轉速；其中，所述第一計算算式為：n*＝n_N－K_i*Ri；或者，基于所述降雨強度、所述額定轉速及第二計算算式計算所述風力發電機的最大轉速；其中，所述第二計算算式為：n*＝n_N－K_i*Ri²，n*為所述最大轉速，K_i為比例系數，n_N為所述額定轉速，Ri為所述降雨強度。

進一步，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述基于所述降雨強度及所述最大轉速確定降雨強度閾值的步驟，包括：基于所述降雨強度、所述最大轉速及第三計算算式，確定降雨強度閾值；其中，所述第三計算算式為：Ric＝(n_N－n*)/K_ic；或者，基于所述降雨強度、所述最大轉速及第四計算算式，確定降雨強度閾值；其中，所述第四計算算式為：Ric＝((n_N－n*)/K_ic)^0.5，Ric為所述降雨強度閾值，n*為所述最大轉速，n_N為額定轉速，K_ic為比例系數。