黄昌尧，叶　林，葛俊锋，周　灿

(华中科技大学自动化学院，湖北武汉　430074)

0　引言

风力发电机组一般安装在高寒、沿海地区，其表面结冰是由过冷水滴撞击叶片表面后冻结成冰覆盖在叶片表面形成的[1]。覆冰会改变叶片的外部形状和气动性能，增大叶片阻力、减少升力，影响全机操纵性、稳定性，最终导致风能的转化效率降低；结冰严重时，会破坏风力机的安全性，甚至导致叶片损毁、发生运行事故。因此，研制风力机叶片结冰检测系统并对其进行试验研究，对保证风力机的安全运行，提高发电效率有着重要的意义。

目前国内外已经对风力机叶片结冰状态检测进行了一系列研究。国内已设计的风力机叶片结冰状态检测装置主要应用磁致伸缩原理[2]，通过传感器的结冰程度来判断叶片结冰情况，检测效果受电磁干扰影响较大。国外对风力机结冰模型的研究较为透彻，其风力机结冰检测技术也领先国内水平。其中，发展相对成熟的结冰检测方法有：电学法、机械法、光学法、波导法等[3-5]。文中介绍了一种风力机叶片结冰检测系统[6]，它具有成本低、功耗低、抗电磁干扰能力强等诸多优势。

文中利用高低温试验箱产生试验所需的外界环境温度、风速、湿度，在模拟的环境条件下模拟风力机叶片的结冰过程，分析系统的输出电压与传感器表面结冰厚度的关系。考虑到实际应用环境中，雨水等会对系统检测结冰产生干扰，进行了雨水干扰试验。最后，将系统安装在风力机上，在现场进行试验，验证了系统的可行性。……