近几年我国风力发电发展迅猛,大多都是建在高原寒冷的山区和湿冷的地区,风力发电机组面临着叶片覆冰的考验。叶片覆冰是导致风力发电机组意外停机的主要原因之一,至今仍然没有成熟可靠的覆冰识别方法和自动除冰系统。风力发电机组叶片出现结冰、覆冰的现象时,将严重影响机组安全运行及发电效率。本文在总结国内外现有叶片除冰技术的基础上,根据实际情况、风电机组整机要求,选取了图像识别叶片覆冰技术进行研究,利用边缘检测相关算法,识别出叶片边缘,判断结冰情况,为PLC控制逻辑提供可靠的除冰信号,通过PLC控制逻辑,形成高效、可靠的除冰系统。本文的主要研究内容如下:本文首先阐述硬件的选型和新材料的选取应用,并提出一种基于图像边缘检测,使用相关算法识别出叶片边缘,对图像覆冰识别系统进行建模,并与传统方法进行比较,为监测叶片结冰提供可靠、高效的理论方法。其次,结合风机运行状态、结冰状况,分析影响叶片冰层脱落的因素。提出了一种更精确的功率测量方法。基于PLC和Twin CAT软件,开发除冰控制系统。使用PLC设计除冰控制逻辑,并设计安全保护控制策略。最后,基于人工环境实验室对硬件和系统进行测试,并预测除冰效果,对机组发电量的影响,完成控制柜体的安全可靠测试;并与其他的方案技术路线进行对比,提高系统性能的可行性、稳定性、准确性和可靠性。本文对风力发电机组叶片覆冰进行准确识别进行研究,将图像边缘化识别检测应用到叶片除冰系统的研究分析中去,成功开发了相应的覆冰识别算法和除冰控制逻辑。对除冰控制和安全防护控制优化方法进行了初步研究,为进一步优化叶片防冻装置提供了理论指导和实践经验。