寒冷高原地区的气候很可能会在风能存储单元的叶片上形成冰,从而影响冷存储单元的发电能力,而冰盖的附着力在操作过程中会降低。易受冰和冰的伤害,在工作中造成伤害和事故。别是在没有时间的贵州,风力涡轮机的冷库上的覆冰频率更高。不完全统计,贵州地区的冬季冻害每年造成风能储能单位损失的15%至20%。据显示,在特殊的天气条件下(例如接近零摄氏度)和高湿度(例如冻雨或冻雨),风能存储单元的叶片更可能被冰覆盖。重力和由风蓄冷单元的叶片的旋转产生的机械力的作用下,冰很容易从叶片上脱离。果风能存储单元的叶片在结冰后继续旋转,则冰盖可能会抛出一段距离,如果畅通无阻,甚至可能会抛出数百次。些冰滴会损坏建筑物和车辆,甚至会损害风电场工作人员或普通民众,并掩藏隐患。前,中国尚无有关冷风储能机组结冰风险的相关信息,也没有知情的建议或方法来解决该问题。片分离的潜在危险。力涡轮机的大型冷库和叶片长度的增加导致巨大的潜在风险,因此在这方面迫切需要定义安全规则,有必要对过程进行研究在增加用于风力涡轮机的冷藏设备之后,冰和冰会掉落。关参考提示。于贵州地区,该文档详细描述了风力涡轮机冷库中的冰形成原因以及叶片的冰冰过程,并评估了打滑的风险。州地处中低纬地区,南北冷气频繁,南海水汽十分丰富。外,贵州地处云贵高原东北坡,平均海拔约1100 m,西高海拔,低海拔。季,云贵地块会阻挡北方的冷空气团,而北方经常向南移动,这是贵州西部和云南东部的气象学上著名的静态锋面。蒸气的输送是完整的,导致贵州大量冻雨,持续时间长。州省共有84个县区建立了气象观测站,自2008年1月12日以来,贵州省大片地区经历了与雨,雪有关的最严重的持续灾害。天气预报以来的冰。雪冰冻:2011年,全省有78个站占92.9%,2008年的影响范围达到了历史最高水平。2013年,全省单站冻结过程达到42个站。难级别为中等。2008年在低温下发生的雨雪和冰灾表明,中部和东部地区在开始时很严重,而西部在2011年则很严重。要地区严重者集中在2011年中西部地区。2013年主要出现在从西到东的直线上。宁,水城,盘县,普安,大方,秀文,白云,春安和万山的累计雨天数大于10天。州的寒冷天气具有以下特点:强度高,影响范围广,寿命长,对当地的电源和设备造成严重破坏。2011年,贵州电网有6,161条10 kV及以上的输电线路,因冰灾而关闭996条输电线路,故障率为16%,2013年达到383条。州叶片结冰的天气条件如下:温度降至-5°C-0°C,相对湿度在90%以上,风速在1至8 m / s之间;在大多数地区,持续时间超过10天。
果下毛毛雨或起雾或仅在高湿度的情况下,叶片表面的第一种降雨形式;如果温度升高,例如天气变温,雨水就会开始融化。果天气继续晴朗,则制冰过程将停止;天气突然变冷,温度下降,有雨和雪。结的雨雪在结合强度高的冰上迅速发展,形成了厚度大于0.6 g / cm的较厚冰层。15°C和8°C之间,原始冰层覆盖有烟雾。过程将导致在叶片表面上形成一层散布着雨水的朦胧的复合冰。此过程中,如果天气变化并且晴天和寒冷天气交替出现,铸铁将增加冰的密度。种替代发展将导致冷冻材料的混合物,其中雾和雨交替地叠加,即氦气的混合物。雨一样的霜冻和冻雾和冰混合在一起。方面,雨雪型的结冰是由于雪的高湿度而直接导致叶片结冰。雪落在叶片上时,其中包含大量的液态水,高粘度并附着在叶片表面;温度足够高时,会积雪,而雨水却会结冰。大气系统处于静态时,低温会在0°C以下产生液态水滴,但不会冻结,这些水滴落到叶片表面并立即冻结,这是凝胶现象;也称为冻雨。着寒冷天气的继续,叶子上的冰块会变厚,并且不会融化或结冰,从而形成大块的稀有冰块。在风力涡轮机的冷藏单元上的积累取决于当地的地形条件(微观地形),天气条件(微观气象条件)和冷藏单元的运行条件。能。于叶片的重力和离心力,任何积聚的冰都可能被冰冷。境温度升高,风速变化和太阳辐射会导致冰片掉落,从而在风能制冷装置附近造成巨大风险。外,如果风速和其他天气条件合适,则旋转的涡轮机可以将冰屑从风能冷库中推出数百米。如,山区或北部的冰层可能会频繁发生。非有足够的保护,否则任何掉落在冰上的裸露建筑物都会损坏建筑物和车辆以及现场人员和公众。制冷储能单元的容量增加时,兆瓦级风能储能单元叶片末端的高度可能离地面超过150 m,更容易碰到云层在寒冷季节的温度较低,这会导致四肢冻结。以考虑重力和冰沙喷射时的空气阻力值来计算冰径。于在着陆过程中冰难以保持稳定状态,因此通常将其反转并且阻力作用很重要,因此可以忽略升力作用。风蓄冷器运行时,假定叶轮叶片的前缘被冻结,并且冰在空气动力和离心力的作用下周期性地掉落。块的投影距离随风轮方位角,风轮转速,局部半径和风速而变化。外,终端醇的几何形状及其质量也将影响终端醇的飞行路径。
风洞中研究了冰屑排放的典型过程,以评估其空气动力学特性。据实验室模拟和实际测量的结果,模拟方法是保守的。入参数计算为转子直径,轮毂高度,叶片形状,更重要的是,叶片的尖端长度和轮毂的速度范围。型的溜冰计算需要假想的方案,其结果最差,以减少计算复杂性。洞测试显示典型的阻力系数Cd = 1.2。此,在滑移范围的计算中选择阻力系数Cd = 1.0,忽略了升力系数和风切变,为了计算冰的质量,冰密度= 700kg / m3已选择。气密度是根据环境温度,风电场纬度和轮毂高度估算的。高的温度将增加滑冰范围,但温度过高将不会积冰。方法允许获得每个存储单元的冷范围随风速和风向的空间变化,冷库安装从而可以指导控制系统确定该单元的停止或启动。据具体情况存储。中S是最大投影距离,h是轮毂的高度,d是车轮的直径,单位为米。配方已获得德国劳氏船级社(Germanischer Lloyd)和德国风能研究所(DEWI)的认证。公式仅在初步设计阶段使用,用于估算机器范围。察结果表明,当冰片从刀片上拆下时,它会分解成少量的冰片,并且由于其体积过大而不会掉到地面上。块冰,空气阻力的影响变小,从而增加了投影距离。大的边界会产生更多的空气阻力,因此会落在冷库附近。于驾驶室外壳的形状,冬季冰雪会积聚在轮毂的顶部。于发电机和变速箱的加热,风能储存室表面的冰融化,大量的水膜导致大量的冰或雪。转的刀片始终处在较高的位置,并构成最严重的积冰区域。此,您可以忽略塔或机舱表面上的冰。是,在轮毂附近,大块冰块掉落对维护人员来说很危险。此,必须采取预防措施以避免发生事故。则上,封闭式风冷蓄冷器类似于其他建筑结构的蓄冰过程,例如塔,天线和传输线。片的塌陷范围取决于风轮的位置或空转时风轮的运行状态,此时风冷蓄冷单元沿主要风向制动。冰的大小,质量和空气动力特性的估算与风电场制冷机组的估算相似。果刀片中积冰,如果在刀片前缘上仅积聚少量冰,则操作系统会指示停止动作。旦关闭,如果不能保证所有结冰都能手动融化或解冻,则风冷存储单元将无法自动重启。果可以手动启动风能冷库,则无需检测冰。此,冰盖的自动检测旨在确保风能存储单元附近的人或物体的安全。很多检测冰块的方法,但需要进一步证明。先,需要连续监测功率曲线和风能制冷机组的环境温度。果检测到偏差并且该偏差与叶片结冰有关,则必须立即关闭风冷装置。转叶片设计用于高精度的空气动力学,因此对前缘叶片粗糙度的微小变化非常敏感。温度低时,风蓄冷器的功率值会突然下降到一定的风速值以下,即使风速计受到影响,也可以作为叶片结冰的指示。备除霜加热系统的风速计可以防止雪水或融冰流动,而不会影响风速计的工作。片结冰的迹象并不明显。察结果表明,在运行过程中,积聚到绳索长度的40%的冰块长度会冻结风能制冷机组。是,由于冰量很少而导致的动力损失会在早期指示结冰状态。
果关闭风冷储藏室,则必须考虑在此期间的冰积聚。冰片在冷凝过程中熔化时,冰片掉落并被风加速。大风速必须根据现场测量的实际比率确定。须收集以下数据:场地高度,轮毂高度,涡轮叶片几何形状,转子叶片半径和冰屑尺寸。
察结果表明,冰片分解成小块,然后从转子表面掉下,掉到地面上。最坏的情况下,我们研究了投射2 m长的终端酚的过程,也就是说,冷库安装假设从终端位置射出较大的终端醇一段较大的距离。片的尖端位于该段的开头。端醇的体积乘以冰的密度即终端醇的质量。守地,假设停机时冷藏单元的抗冰系数相对于旋转叶片的阻力系数为1.2,因为这将导致更大的沉降距离。时,根据空气温度0°C,将轮毂高度处局部高度处的空气密度作为值ρ。中v是轮毂高度处的风速,以m / s为单位; S是最大投影距离,以m为单位; d是风轮的直径,以m为单位; h是轮毂的高度,以m为单位。员受到来自风冷库的冰屑影响的风险取决于以下因素:(1)冷库中冰积聚事件的发生频率风力涡轮机。
(5)冰的位置,数量和重量。端油的着陆和着陆速度取决于径向位置,叶片的方位角以及降落时的风速。(6)有关人员出现在危险区域的可能性以及是否存在安全措施。根开发了一种描述冰轨迹的方法。方法已成为英国贸易和工业部和欧盟委员会资助的寒冷气候下风能(WECO)的一部分。电项目该项目的合作伙伴包括Gemei(英国)的芬兰气象科学研究所,Ris实验室?在丹麦和芬兰的ATV技术研究中心,以及许多其他欧洲伙伴国家。迹预测模型要考虑的参数有:1)滑行时叶片的方位角,2)舔冰时冰片的径向位置3)任何向前的径向滑行速度舔冰,称为“弹弓效应”,4)风轮的尺寸和速度,(5)冰片的大小,(6)冰片坠落时的重力,(7)空气阻力,(8)抛出空气动力学,(9)风力设备的平均风速顺风。片由于离心力而从叶片的前缘径向向外滑动,在叶片尖端脱离时,除了旋转叶片施加的切向力之外,冰爪也会发生。大的径向加速度。为“弹弓”效果。这种情况下,假定冰片总是与叶片接触,而忽略了由于冰片的分离而引起的空气动力学变化,其中,冰的径向位置r; w是风轮的旋转速度; φ对应于冰片坠落的开始。片的方位角从底部开始计数; t自冰盖坠落以来经过的时间。有一种情况,当冰的下落到达叶片的末端时,当冰开始下落时,冰的径向加速度最终变为负值,实际上,如果沿着刀片被堵塞时,冰随时可以喷出,涉及冰片的任何程序都将更快结束。在,使用弹弓效果。“计算原理假定冰片投射到叶片的尖端。确定结冰区域和转子半径,轮毂高度,车轮转速,冰片的质量,表面冰,空气密度,风速,风阻系数等。冰范围的不同参数之间的关系,即灵敏度分析:将弹丸的轨迹视为冰滴初始位置的函数,即冰片开始的径向和切线位置。择不同的冰形成点后,讨论滴点位置对冰点的影响通过针对不同的空气密度选择不同的冰片质量,可将冰覆盖的覆盖面积以及阻力系数对结果的影响。e增加时,冰片的大冰覆盖范围增加3倍,着陆速度乘以2。是,对于小冰滴来说,阻力系数的影响并不大不明显。力系数一方面提供阻力,另一方面降低阻力。冰的速度会减小落冰的范围,而落冰层会被风吹扫,这会稍微增加落冰的范围,即面积冰片滴因风速条件而异。后,得出的结论是,当叶片从轮毂底部升起至大约135°C时,冰就会掉落。速,最终速度和阻力系数是影响落冰范围的重要参数。外,Seifert使用蒙特卡洛模拟方法来模拟每平方米掉冰的概率,具体取决于冷藏单元的距离。果表明,在良好的结冰条件下,风冷存储单元的距离大于约250 m,并且逐渐降低了被降冰撞击的风险。风电场的项目设计和运营过程中,有必要考虑滑冰的风险并评估冰的滑落程度。择风冷库时,有必要考虑在容易结冰的地区减少滑冰的风险。查工作被冰覆盖;计算安全距离:选择地点时,请选择距现有建筑物和公共区域有一定安全距离的位置作为风能存储单元的位置,并安装物理警告和视觉:为自己配备围栏和警告标志保护现场人员和公共团体,加强培训和教育,指导操作和维护人员,不要进入背风区域可以从冰上掉下来的风力涡轮机的冷藏单元,以最大程度地降低风险。验和示例表明,当冰上的风力涡轮机运转时,小的冰块会在较大的区域撞击地面,并且冷库之间存在一定距离风和冷库中的大冰盖。较小的冰盖相比,冰盖的冰盖范围更大。体而言,操作风能存储单元的冷藏制冷单元的风险区大于静态或停机状态下的风险区。这两种情况下,风向都是进行风险评估的重要参数,因此可以成为控制系统的重要参数。管叶片结冰仅发生在一年的短时间内,即使在这几次时间内,在一定的风速和风向条件下也可能发生滑冰和人身伤害。此,有必要评估滑冰的风险。别本文分析了贵州省滑冰的分布特征和成因,总结了国内外滑冰研究的进展。冰时叶片的方位角,滑冰时冰片的径向位置,滑移前的任何径向滑动速度,风轮的旋转尺寸和旋转速度,风轮的质量和体积冰片,空气阻力等为了更好地执行风电场人员的刨冰结冰预测工作,制冰检查工作和安全工作。议将在贵州等地区的风和冰视为安全问题,一旦发生事故,这将产生负面影响并降低公众接受风能的能力。
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