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風電結冰厚度監測系統:全面監控,確保風電穩定發電

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    2025年07月21日
關鍵詞
風電結冰厚度監測系統,風力發電積冰監測裝置,風力發電積冰監測系統,風電葉片積冰傳感器,微波積冰傳感器
上傳者
山東競道光電科技有限公司
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資料簡介

  【JD-FDJB1】,山東競道光電,十年深耕氣象設備。

  在寒冷地區,風電機的葉片和塔筒結冰是影響發電穩定性的重要因素。結冰不僅降低發電效率,還可能引發安全隱患。為了應對這一問題,風電結冰厚度監測系統被廣泛應用,通過全面監控結冰情況,確保風電機組安全穩定運行。

  結冰對風電的影響

  風電機組在低溫高濕環境下運行時,葉片、塔筒甚至測風設備都可能結冰。結冰會帶來以下問題:

  發電效率下降:葉片覆冰改變氣動特性,降低風能利用率。

  機械負載增加:冰層增重可能導致葉片不平衡,加劇軸承和齒輪箱磨損。

  安全隱患:冰塊脫落可能損壞設備或威脅現場人員安全。

  結冰厚度監測系統的組成

  風電結冰厚度監測系統通常包括以下組件:

  傳感器網絡:

  葉片結冰傳感器:安裝在葉片表面,實時監測冰層厚度。

  塔筒結冰監測:通過振動或光學傳感器檢測塔筒結冰情況。

  氣象站:采集溫度、濕度、風速等數據,輔助結冰預測。

  數據采集與傳輸模塊:將傳感器數據實時上傳至監控中心。

  數據分析平臺:利用算法評估結冰風險,并生成預警信息。

  監測技術對比

  目前常見的結冰監測技術包括:

  機械式測量:通過振動頻率變化判斷結冰程度。

  光學檢測:利用攝像頭或激光掃描冰層分布。

  熱力學模型:結合氣象數據預測結冰趨勢。

  每種技術各有優劣,實際應用中常采用多傳感器融合方案,以提高監測準確性。

  系統功能與優勢

  實時監控:24小時不間斷監測結冰狀態,確保數據及時性。

  智能預警:當冰層超過安全閾值時,自動觸發報警,提醒運維人員處理。

  自動化控制:可聯動除冰系統(如電加熱或氣熱除冰)進行主動干預。

  數據分析:長期積累的數據可用于優化風機設計和運維策略。

  實際應用案例

  在北方高寒地區,許多風電場已部署結冰厚度監測系統。例如,某風電場安裝光學+振動傳感器后,結冰導致的停機時間減少了30%,年發電量提升約15%。

  未來發展方向

  未來,結冰監測系統將更加智能化,結合物聯網和AI技術,實現:

  更精準的結冰預測;

  更低功耗的傳感器設計;

  與風機控制系統深度集成,提高自動化水平。

  結語

  風電結冰厚度監測系統是保障風電場穩定運行的關鍵技術。隨著技術進步,該系統將更加高效、可靠,為風電行業的發展提供堅實支撐。

風電結冰厚度監測系統

  一、產品組成

  1、結冰厚度傳感器7個

  三組扇葉,每組扇葉配置兩個結冰厚度傳感器FT-JB3H,小計6個

  主塔配置一個結冰厚度傳感器FT-JB1H

  2、微型氣象儀一個,監測要素風速、風向、溫度、濕度、大氣壓力、光學雨量、總輻射

  3、主機一套,采集數據、傳輸數據4、太陽能供電系統一套

  二、產品特點

  1、能夠實時在線監測扇葉結冰、覆冰厚度,風電機組周邊風速、方向、溫度、濕度、大氣壓力、光學雨量及總輻射,并自動存儲和上傳數據到后臺;

  2、能分析結冰情況,并自動報警或提示;

  三、技術參數

  1、覆冰厚度:測量原理微波檢測,最大測量厚度:30.00mm,檢測分辨率:0.01mm;功率:<1W(選配融冰裝置15W)

  2、風速:測量原理超聲波,0~60m/s(±0.1m/s)分辨率0.01m/s;(發明z利,z利號ZL 2021 1 0237536.5)

  3、風向:測量原理超聲波,0~360°(±2°);分辨率:1°;(發明z利,z利號ZL 2021 1 0237536.5)

  4、空氣溫度:測量原理二j管結電壓法,-40-60℃(±0.3℃),分辨率0.01℃;(北京市氣象局校準證書)

  5、空氣濕度:測量原理電容式,0-100%RH(±3%RH),分辨率:0.1%RH;(北京市氣象局校準證書)

  6、大氣壓力:測量原理壓阻式,30-1100hpa(±0.25%),分辨率0.1hpa;(北京市氣象局校準證書)

  7、光學雨量:測量原理光電式,0-4mm/min(≤±4%),分辨率0.01mm;(發明z利,z利號ZL 2022 1 1306149.3)

  8、總輻射:測量原理光電效應,0-1800W/㎡(<±3%),分辨率1W/㎡;

  9、采集器供電接口:GX-12-4P,輸入電壓8-16V,帶RS485輸出json數據格式

  10、傳感器modbus、485接口:GX-12-4P插頭,輸出供電電壓12V/1A,設備配置接口:GX-12-4P插頭,輸入電壓5V

  11、太陽能供電、配置鉛酸電池,可選配30W 20AH/50W 40AH/100W 100AH.充電控制器:150W,MPPT自動功率點跟蹤,效率提高20%

  12、數據上傳間隔:1分鐘-1000分鐘可調

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