本公開總體說來涉及風(fēng)力發(fā)電，更具體地講，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組覆冰狀態(tài)的檢測方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、冬季或春季葉片結(jié)冰為風(fēng)力發(fā)電機組(以下，也簡稱為機組)的普遍現(xiàn)象，隨著大容量、長柔葉片機組的增多，行業(yè)對葉片覆冰或嚴(yán)重結(jié)霜的危害越來越重視，希望能盡早、準(zhǔn)確地檢測出葉片覆冰狀態(tài)，以及時進行停機保護。

2、但由于葉片表面積較大(70米長度的葉片表面積達到500多平方米)，在葉片覆冰后無論安裝加熱裝置或者冰監(jiān)測傳感器，要想達到理想效果費用均很高昂，這造成加裝硬件設(shè)備除冰或者檢測結(jié)冰目前都無法實際工程推廣應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開的示例性實施例在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機組覆冰狀態(tài)的檢測方法及裝置，其能夠及時、有效地自動檢測葉片是否結(jié)冰，且無需加裝硬件設(shè)備。

2、根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機組覆冰狀態(tài)的檢測方法，所述檢測方法包括：獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)和控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，其中，所述測量數(shù)據(jù)包括測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)或測量振動數(shù)據(jù)，所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)為用于機組控制的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；對所述測量數(shù)據(jù)和所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進行頻譜特征分析，得到所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率、所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在特定頻率帶中的頻譜幅值，其中，所述特定頻率帶為葉輪模態(tài)頻率所在的頻率帶；基于所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率、所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定所述風(fēng)力發(fā)電機組的葉片是否處于覆冰狀態(tài)。

3、可選地，所述基于所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率、所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定所述風(fēng)力發(fā)電機組的葉片是否處于覆冰狀態(tài)的步驟包括：確定所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值是否大于第一幅值閾值；響應(yīng)于所述頻譜幅值最大值大于所述第一幅值閾值，確定所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率是否處于所述特定頻率帶；響應(yīng)于所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率處于所述特定頻率帶，基于所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定所述葉片是否處于覆冰狀態(tài)。

4、可選地，所述基于所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定所述葉片是否處于覆冰狀態(tài)的步驟包括：確定所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值是否小于第二幅值閾值，其中，所述第二幅值閾值小于所述第一幅值閾值；響應(yīng)于所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值小于所述第二幅值閾值，執(zhí)行以下步驟n次：控制槳距角增大預(yù)設(shè)幅度，并從開始增大槳距角達到第二預(yù)設(shè)時長后再控制槳距角恢復(fù)為未被增大時的槳距角；基于各次增大槳距角所帶來的測量數(shù)據(jù)變化情況，確定所述葉片是否處于覆冰狀態(tài)；其中，n為大于1的整數(shù)。

5、可選地，所述基于各次增大槳距角所帶來的測量數(shù)據(jù)變化情況，確定所述葉片是否處于覆冰狀態(tài)的步驟包括：確定每次增大槳距角后的轉(zhuǎn)速測量數(shù)據(jù)最大值相較于該次增大槳距角之前的轉(zhuǎn)速測量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)速增加值，是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；響應(yīng)于對應(yīng)的轉(zhuǎn)速增加值大于所述第一預(yù)設(shè)閾值的槳距角增大次數(shù)占n的比重超過預(yù)設(shè)比重，確定所述葉片處于覆冰狀態(tài)。

6、可選地，所述基于各次增大槳距角所帶來的測量數(shù)據(jù)變化情況，確定所述葉片是否處于覆冰狀態(tài)的步驟包括：確定每次增大槳距角后的振動測量數(shù)據(jù)最大值相較于該次增大槳距角之前的振動測量數(shù)據(jù)的振動減小值，是否大于第二預(yù)設(shè)閾值；響應(yīng)于對應(yīng)的振動減小值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值的槳距角增大次數(shù)占n的比重超過預(yù)設(shè)比重，確定所述葉片處于覆冰狀態(tài)。

7、可選地，所述檢測方法還包括：響應(yīng)于所述葉片處于覆冰狀態(tài)，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組停機。

8、可選地，所述獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)和控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的步驟包括：在所述風(fēng)力發(fā)電機組處于發(fā)電狀態(tài)的情況下，確定所述風(fēng)力發(fā)電機組在第三預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境溫度均值是否小于第一溫度閾值、在所述第三預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境濕度均值是否大于濕度閾值；響應(yīng)于所述第三預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境溫度均值小于所述第一溫度閾值且所述環(huán)境濕度均值大于所述濕度閾值，獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組在所述第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)和控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。

9、可選地，所述檢測方法還包括：在所述風(fēng)力發(fā)電機組由于葉片覆冰而處于停機狀態(tài)的情況下，確定所述風(fēng)力發(fā)電機組在第四預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境溫度均值是否大于第二溫度閾值、在第五預(yù)設(shè)時長內(nèi)的風(fēng)速均值是否大于風(fēng)速閾值；響應(yīng)于所述第四預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境溫度均值大于所述第二溫度閾值且所述第五預(yù)設(shè)時長內(nèi)的風(fēng)速均值大于所述風(fēng)速閾值，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組動態(tài)開槳，以使所述風(fēng)力發(fā)電機組的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)接近第一轉(zhuǎn)速閾值；獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組在第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)，并基于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定是否控制所述風(fēng)力發(fā)電機組進入發(fā)電模式。

10、可選地，所述基于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定是否控制所述風(fēng)力發(fā)電機組進入發(fā)電模式的步驟包括：響應(yīng)于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)均值大于第二轉(zhuǎn)速閾值，確定所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值是否小于第三幅值閾值；響應(yīng)于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值小于所述第三幅值閾值，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組進入發(fā)電模式；其中，所述第二轉(zhuǎn)速閾值小于所述第一轉(zhuǎn)速閾值。

11、可選地，所述檢測方法還包括：響應(yīng)于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值大于或等于所述第三幅值閾值，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組繼續(xù)停機。

12、可選地，所述檢測方法還包括：響應(yīng)于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)均值小于或等于所述第二轉(zhuǎn)速閾值，確定處于最小槳距角的累計時長是否已達到第七預(yù)設(shè)時長；響應(yīng)于處于最小槳距角的累計時長已達到所述第七預(yù)設(shè)時長，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組繼續(xù)停機；響應(yīng)于處于最小槳距角的累計時長未達到所述第七預(yù)設(shè)時長，返回執(zhí)行所述控制所述風(fēng)力發(fā)電機組動態(tài)開槳的步驟。

13、根據(jù)本公開實施例的第二方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機組覆冰狀態(tài)的檢測裝置，所述檢測裝置包括：數(shù)據(jù)獲取單元，被配置為獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)和控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，其中，所述測量數(shù)據(jù)包括測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)或測量振動數(shù)據(jù)，所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)為用于機組控制的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；頻譜特征分析單元，被配置為對所述測量數(shù)據(jù)和所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進行頻譜特征分析，得到所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率、所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在特定頻率帶中的頻譜幅值，其中，所述特定頻率帶為葉輪模態(tài)頻率所在的頻率帶；覆冰識別單元，被配置為基于所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率、所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定所述風(fēng)力發(fā)電機組的葉片是否處于覆冰狀態(tài)。

14、可選地，所述覆冰識別單元被配置為：確定所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值是否大于第一幅值閾值；響應(yīng)于所述頻譜幅值最大值大于所述第一幅值閾值，確定所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率是否處于所述特定頻率帶；響應(yīng)于所述測量數(shù)據(jù)的頻譜幅值最大值所對應(yīng)的頻率處于所述特定頻率帶，基于所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定所述葉片是否處于覆冰狀態(tài)。

15、可選地，所述覆冰識別單元被配置為：確定所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值是否小于第二幅值閾值，其中，所述第二幅值閾值小于所述第一幅值閾值；響應(yīng)于所述控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值小于所述第二幅值閾值，執(zhí)行以下步驟n次：控制槳距角增大預(yù)設(shè)幅度，并從開始增大槳距角達到第二預(yù)設(shè)時長后再控制槳距角恢復(fù)為未被增大時的槳距角；基于各次增大槳距角所帶來的測量數(shù)據(jù)變化情況，確定所述葉片是否處于覆冰狀態(tài)；其中，n為大于1的整數(shù)。

16、可選地，所述覆冰識別單元被配置為：確定每次增大槳距角后的轉(zhuǎn)速測量數(shù)據(jù)最大值相較于該次增大槳距角之前的轉(zhuǎn)速測量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)速增加值，是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；響應(yīng)于對應(yīng)的轉(zhuǎn)速增加值大于所述第一預(yù)設(shè)閾值的槳距角增大次數(shù)占n的比重超過預(yù)設(shè)比重，確定所述葉片處于覆冰狀態(tài)。

17、可選地，所述覆冰識別單元被配置為：確定每次增大槳距角后的振動測量數(shù)據(jù)最大值相較于該次增大槳距角之前的振動測量數(shù)據(jù)的振動減小值，是否大于第二預(yù)設(shè)閾值；響應(yīng)于對應(yīng)的振動減小值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值的槳距角增大次數(shù)占n的比重超過預(yù)設(shè)比重，確定所述葉片處于覆冰狀態(tài)。

18、可選地，所述檢測裝置還包括：停機控制單元，被配置為響應(yīng)于所述葉片處于覆冰狀態(tài)，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組停機。

19、可選地，所述數(shù)據(jù)獲取單元被配置為：在所述風(fēng)力發(fā)電機組處于發(fā)電狀態(tài)的情況下，確定所述風(fēng)力發(fā)電機組在第三預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境溫度均值是否小于第一溫度閾值、在所述第三預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境濕度均值是否大于濕度閾值；響應(yīng)于所述第三預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境溫度均值小于所述第一溫度閾值且所述環(huán)境濕度均值大于所述濕度閾值，獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組在所述第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)和控制轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。

20、可選地，所述覆冰識別單元還被配置為：在所述風(fēng)力發(fā)電機組由于葉片覆冰而處于停機狀態(tài)的情況下，確定所述風(fēng)力發(fā)電機組在第四預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境溫度均值是否大于第二溫度閾值、在第五預(yù)設(shè)時長內(nèi)的風(fēng)速均值是否大于風(fēng)速閾值；響應(yīng)于所述第四預(yù)設(shè)時長內(nèi)的環(huán)境溫度均值大于所述第二溫度閾值且所述第五預(yù)設(shè)時長內(nèi)的風(fēng)速均值大于所述風(fēng)速閾值，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組動態(tài)開槳，以使所述風(fēng)力發(fā)電機組的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)接近第一轉(zhuǎn)速閾值；獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組在第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)，并基于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值，確定是否控制所述風(fēng)力發(fā)電機組進入發(fā)電模式。

21、可選地，所述覆冰識別單元被配置為：響應(yīng)于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)均值大于第二轉(zhuǎn)速閾值，確定所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值是否小于第三幅值閾值；響應(yīng)于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值小于所述第三幅值閾值，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組進入發(fā)電模式；其中，所述第二轉(zhuǎn)速閾值小于所述第一轉(zhuǎn)速閾值。

22、可選地，所述覆冰識別單元還被配置為：響應(yīng)于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在所述特定頻率帶中的頻譜幅值最大值大于或等于所述第三幅值閾值，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組繼續(xù)停機。

23、可選地，所述覆冰識別單元還被配置為：響應(yīng)于所述第六預(yù)設(shè)時長內(nèi)的測量轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)均值小于或等于所述第二轉(zhuǎn)速閾值，確定處于最小槳距角的累計時長是否已達到第七預(yù)設(shè)時長；響應(yīng)于處于最小槳距角的累計時長已達到所述第七預(yù)設(shè)時長，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組繼續(xù)停機；響應(yīng)于處于最小槳距角的累計時長未達到所述第七預(yù)設(shè)時長，返回執(zhí)行所述控制所述風(fēng)力發(fā)電機組動態(tài)開槳的步驟。

24、根據(jù)本公開實施例的第三方面，提供一種存儲有計算機程序的計算機可讀存儲介質(zhì)，當(dāng)所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，促使所述處理器執(zhí)行如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組覆冰狀態(tài)的檢測方法。

25、根據(jù)本公開實施例的第四方面，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：處理器；存儲器，存儲有計算機程序，當(dāng)所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，促使所述處理器執(zhí)行如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組覆冰狀態(tài)的檢測方法。

26、根據(jù)本公開的示例性實施例的風(fēng)力發(fā)電機組覆冰狀態(tài)的檢測方法及裝置，能夠及時、有效地自動檢測葉片是否結(jié)冰，且無需加裝硬件設(shè)備。此外，葉片結(jié)冰停機后，還能夠自動檢測葉片覆冰是否已融化，是否達到啟機條件，從而達到無人運維狀態(tài)、提升運維效率、減少發(fā)電量損失。

27、將在接下來的描述中部分闡述本公開總體構(gòu)思另外的方面和/或優(yōu)點，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本公開總體構(gòu)思的實施而得知。