1.一种风力发电机组叶片覆冰预控方法,其特征在于,包括:
获取风力发电机组在叶片加热除冰过程中的运行参数以及环境数据;
基于所述运行参数和所述环境数据,评估所述叶片表面产生的融冰水在所述叶片的再冻结风险,得到评估的再冻结风险;
当所述评估的再冻结风险满足设定的触发条件时,执行设定的变桨动作,所述设定的变桨动作通过改变作用于所述融冰水的力,促使所述融冰水从所述叶片移除;
所述执行设定的变桨动作,所述设定的变桨动作通过改变作用于所述融冰水的力,促使所述融冰水从所述叶片移除的步骤包括:预估所述融冰水在所述叶片表面的展向分布区域;
获取所述叶片的实时旋转方位角;
基于所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域,确定预定方位角区间,使得当所述叶片旋转且所述预估的融冰水展向分布区域处于所述预定方位角区间时,作用于所述融冰水的合力让其从所述叶片移除;
当获取的所述叶片的实时旋转方位角处于所述预定方位角区间时,执行所述设定的变桨动作,通过改变作用于所述融冰水的力,促使所述融冰水从所述叶片移除;
所述基于所述运行参数和所述环境数据,评估所述叶片表面产生的融冰水在所述叶片的再冻结风险,得到评估的再冻结风险的步骤包括:基于所述运行参数以及预设的物理特性参数,估算叶片表面形成的融冰水量;
识别所述叶片上因几何构造或气流影响导致融冰水易于滞留或表面温度易于降低的特定区域,作为风险评估的关键区域;
基于所述运行参数、所述环境数据以及所述识别的关键区域的特性,分析所述关键区域的当前表面温度状态;
基于所述运行参数、所述环境数据,并结合所述估算的融冰水量以及分析的所述关键区域的当前表面温度状态,评估所述叶片表面产生的融冰水在所述关键区域的再冻结风险,以得到所述评估的再冻结风险。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片覆冰预控方法,其特征在于,所述基于所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域,确定预定方位角区间,使得当所述叶片旋转且所述预估的融冰水展向分布区域处于所述预定方位角区间时,作用于所述融冰水的合力让其从所述叶片移除的步骤包括:获取叶片的几何特征信息;
获取叶片旋转过程的流体作用信息;
基于所述叶片的几何特征信息、所述叶片旋转过程的流体作用信息以及所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域,判断在叶片旋转的不同方位角下,作用于所述预估的融冰水展向分布区域的何种力分量或力分量的组合有助于融冰水的移除,得到有助于融冰水移除的力分量或力分量的组合以及对应的旋转方位角;
基于所述有助于融冰水移除的力分量或力分量的组合、所述对应的旋转方位角以及所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域,确定所述预定方位角区间。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片覆冰预控方法,其特征在于,所述基于所述叶片的几何特征信息、所述叶片旋转过程的流体作用信息以及所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域,判断在叶片旋转的不同方位角下,作用于所述预估的融冰水展向分布区域的何种力分量或力分量的组合有助于融冰水的移除,得到有助于融冰水移除的力分量或力分量的组合以及对应的旋转方位角的步骤包括:获取与所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域相关的,能够反映融冰水聚集状态或流动特性的参数集合;
依据所述参数集合,辨识所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域内融冰水的物理形态;
基于所述叶片的几何特征信息、所述叶片旋转过程的流体作用信息、所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域以及所述辨识的融冰水的物理形态,判断在叶片旋转的不同方位角下,作用于所述预估的融冰水展向分布区域的何种力分量或力分量的组合有助于融冰水的移除,得到与所述辨识的融冰水的物理形态的移除特性相匹配的力分量或力分量的组合以及对应的旋转方位角。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组叶片覆冰预控方法,其特征在于,所述获取与所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域相关的,能够反映融冰水聚集状态或流动特性的参数集合的步骤包括:获取风力发电机组的运行参数;
获取环境数据;
获取预存的融冰水在叶片表面形成与演化规律的关联信息;
基于获取的所述风力发电机组的运行参数、获取的所述环境数据以及获取的所述预存的融冰水在叶片表面形成与演化规律的关联信息,推断所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域内融冰水的预估厚度、覆盖面积比例和流动速度范围;
将推断得到的所述预估厚度、所述覆盖面积比例和所述流动速度范围,作为与所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域相关的,能够反映融冰水聚集状态或流动特性的参数集合。
5.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片覆冰预控方法,其特征在于,该方法还包括:获取估算的叶片表面总融冰水量、当前加热过程所处的阶段信息以及所述叶片的实时旋转方位角;
基于获取的所述估算的叶片表面总融冰水量、所述当前加热过程所处的阶段信息、所述评估的再冻结风险以及获取的所述叶片的实时旋转方位角,判断是否满足预设的变桨辅助排水触发条件组合;
若判断满足所述变桨辅助排水触发条件组合,则基于获取的所述叶片的实时旋转方位角以及预设的排水效能调整逻辑,确定变桨动作的幅值、速率和模式;
执行所述确定的变桨动作。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组叶片覆冰预控方法,其特征在于,所述执行所述确定的变桨动作的步骤包括:在执行所述确定的变桨动作时,监测驱动所述叶片进行变桨的驱动机构的运行参数,得到监测的驱动机构运行参数;
将所述监测的驱动机构运行参数或基于所述监测的驱动机构运行参数计算得到的特征量,与预设的、表征所述叶片在融冰水已被移除状态下执行同类型变桨动作时的驱动机构运行参数基准进行比较,得到比较结果;
若所述比较结果指示融冰水甩离不充分,则执行补充的变桨动作或调整后续变桨动作的参数,以促进融冰水的移除。
7.根据权利要求5所述的风力发电机组叶片覆冰预控方法,其特征在于,所述执行所述确定的变桨动作的步骤包括:基于与叶片加热过程相关的参数或叶片历史覆冰信息,预估融冰水在叶片展向的集中分布区域;
获取叶片的实时旋转方位角;
依据所述预估的融冰水在叶片展向的集中分布区域以及叶片旋转过程中作用于所述集中分布区域的力的变化特性,确定至少一个预定旋转方位角区间,所述预定旋转方位角区间的选择,以当所述预估的融冰水集中分布区域处于该区间时执行所述确定的变桨动作,能够利用或增强作用于融冰水的移除力为目标;
当获取的所述叶片的实时旋转方位角进入所述至少一个预定旋转方位角区间时,执行所述确定的变桨动作。
8.一种风力发电机组叶片覆冰预控系统,其特征在于,该系统包括:获取模块,用于获取风力发电机组在叶片加热除冰过程中的运行参数以及环境数据;
评估模块,用于基于所述运行参数和所述环境数据,评估所述叶片表面产生的融冰水在所述叶片的再冻结风险,得到评估的再冻结风险;
控制模块,用于当所述评估的再冻结风险满足设定的触发条件时,控制所述风力发电机组执行设定的变桨动作,所述设定的变桨动作通过改变作用于所述融冰水的力,促使所述融冰水从所述叶片移除;
所述控制模块还用于执行设定的变桨动作,所述设定的变桨动作通过改变作用于所述融冰水的力,促使所述融冰水从所述叶片移除,包括:预估所述融冰水在所述叶片表面的展向分布区域;
获取所述叶片的实时旋转方位角;
基于所述预估的融冰水在所述叶片表面的展向分布区域,确定预定方位角区间,使得当所述叶片旋转且所述预估的融冰水展向分布区域处于所述预定方位角区间时,作用于所述融冰水的合力让其从所述叶片移除;
当获取的所述叶片的实时旋转方位角处于所述预定方位角区间时,执行所述设定的变桨动作,通过改变作用于所述融冰水的力,促使所述融冰水从所述叶片移除;
所述评估模块还用于再冻结风险评估,所述基于所述运行参数和所述环境数据,评估所述叶片表面产生的融冰水在所述叶片的再冻结风险,得到评估的再冻结风险,包括:基于所述运行参数以及预设的物理特性参数,估算叶片表面形成的融冰水量;
识别所述叶片上因几何构造或气流影响导致融冰水易于滞留或表面温度易于降低的特定区域,作为风险评估的关键区域;
基于所述运行参数、所述环境数据以及所述识别的关键区域的特性,分析所述关键区域的当前表面温度状态;
基于所述运行参数、所述环境数据,并结合所述估算的融冰水量以及分析的所述关键区域的当前表面温度状态,评估所述叶片表面产生的融冰水在所述关键区域的再冻结风险,以得到所述评估的再冻结风险。