风机叶片结冰预测方法以及相关设备技术

本申请实施例公开了一种风机叶片结冰预测方法、风机叶片结冰预测系统以及计算机可读存储介质，用于对风机叶片进行定量的结冰预测。本申请实施例方法包括：获取当前预报时次的气象预报数据，气象预报数据包含预报风速，判断气象预报数据是否满足预设结冰条件，得到判断结果，根据判断结果计算风机叶片冰冻系数，根据预报风速计算风机出力折减系数，根据风机叶片冰冻系数和风机出力折减系数计算风机叶片冰冻损失比例，根据风机叶片冰冻损失比例预测风机叶片的结冰程度。例预测风机叶片的结冰程度。例预测风机叶片的结冰程度。

【技术实现步骤摘要】
风机叶片结冰预测方法以及相关设备


[0001]本申请实施例涉及风机叶片结冰预测领域，更具体的，是风机叶片结冰预测方法、风机叶片结冰预测系统以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]风机处于海拔高、相对湿度大、气温低的外部环境下，容易引起叶片的结冰，从而导致风机叶片的载荷增加，严重时会导致风机叶片断裂，并且每个风机叶片上的冰载不同，使得机组的不平衡载荷增大，因此对风机叶片和机组的寿命有直接的影响，叶片气动性能受结冰影响，造成持续产出的风能受到较大的影响，甚至面临脱网停机的可能，大大拉低了全年的整体发电量。现有的对风机叶片进行结冰预测的方法一般是利用数据采集与监视控制系统(SCADA，Supervisory Control And Data Acquisition)，将风机的实时SCADA运行数据输入机器学习模型，从而预测风机叶片是否结冰，该实时SCADA运行数据为风机叶片的运行数据。
[0003]但是，电网要求风电企业每天上报第二天的预测功率，即时间间隔为15分钟的共96个预测功率，并要求预报准确率大于80％，未来新国标要求大于83％，若未达标，则会被考核罚钱。现有的方法对风机叶片的结冰预测是定性的，只能得出风机叶片结冰与不结冰的预测结果，根据这个预测结果计算出来的预测功率准确率较低，风电企业向电网上报后未达到考核标准的可能性较大。故急需一种可以定量预测风机叶片冰冻的结冰程度的预测方法。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种风机叶片结冰预测方法、风机叶片结冰预测系统以及计算机可读存储介质，能够对风机叶片进行定量的结冰预测。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种风机叶片结冰预测方法，包括：
[0006]获取当前预报时次的气象预报数据，所述气象预报数据包含预报风速；
[0007]判断所述气象预报数据是否满足预设结冰条件，得到判断结果；
[0008]根据所述判断结果计算风机叶片冰冻系数；
[0009]根据所述预报风速计算风机出力折减系数；
[0010]根据所述风机叶片冰冻系数和所述风机出力折减系数计算风机叶片冰冻损失比例；
[0011]根据所述风机叶片冰冻损失比例预测风机叶片的结冰程度。
[0012]可选的，所述根据所述判断结果计算风机叶片冰冻系数，其中，所述气象预报数据包含预报气温、预报气压和预报相对湿度，所述预设结冰条件为所述预报气温小于或等于预设气温阈值，所述预报气压小于或等于预设气压阈值，所述预报相对湿度大于或等于预设相对湿度阈值，包括：
[0013]若所述气象预报数据满足所述预设结冰条件，则按照预报时间逆序的方式确定所
述当前预报时次往前预设结冰影响时长的时间为目标时间，所述预设结冰影响时长为所述风机叶片开始出现结冰与所述风机叶片结冰停机之间的时间；
[0014]获取所述目标时间中满足预设条件的预报时次对应的第一数量和所述目标时间中总的预报时次对应的总数量；
[0015]将所述第一数量与所述总数量相比，得到所述风机叶片冰冻系数。
[0016]可选的，所述根据所述预报风速计算风机出力折减系数，包括：
[0017]将所述预报风速减去切入风速，得到第一差值；
[0018]将额定风速减去所述切入风速，得到第二差值；
[0019]将所述第一差值除以所述第二差值，得到所述风机出力折减系数。
[0020]可选的，所述根据所述风机叶片冰冻系数和所述风机出力折减系数计算风机叶片冰冻损失比例，包括：
[0021]根据所述风机叶片冰冻系数和所述风机出力折减系数计算风机叶片出力系数；
[0022]将1减去所述风机叶片出力系数，得到所述风机叶片冰冻损失比例。
[0023]可选的，所述根据所述风机叶片冰冻系数和所述风机出力折减系数计算风机叶片出力系数，包括：
[0024]将1减去所述风机叶片冰冻系数，得到第三差值；
[0025]将所述风机叶片冰冻系数与所述风机出力折减系数相乘，得到第一乘积；
[0026]将1减去所述第一乘积，得到第四差值；
[0027]将所述第三差值与所述第四差值相乘，得到所述风机叶片出力系数。
[0028]可选的，所述根据所述风机叶片冰冻损失比例预测风机叶片的结冰程度，包括：
[0029]将所述风机叶片冰冻损失比例与常规风机出力相乘，得到风机叶片冰冻损失出力；
[0030]根据所述风机叶片冰冻损失出力预测风机叶片的结冰程度情况。
[0031]可选的，所述将所述风机叶片冰冻损失比例与常规风机出力相乘之前，所述方法还包括：
[0032]根据所述预报风速与预设的风速功率模型，得到所述常规风机出力。
[0033]第二方面，本申请实施例提供了一种风机叶片结冰预测系统，包括：
[0034]获取单元，用于获取当前预报时次的气象预报数据，所述气象预报数据包含预报风速；
[0035]判断单元，用于判断所述气象预报数据是否满足预设结冰条件，得到判断结果；
[0036]计算单元，用于根据所述判断结果计算风机叶片冰冻系数；
[0037]所述计算单元，还用于根据所述预报风速计算风机出力折减系数；
[0038]所述计算单元，还用于根据所述风机叶片冰冻系数和所述风机出力折减系数计算风机叶片冰冻损失比例；
[0039]预测单元，用于根据所述风机叶片冰冻损失比例预测风机叶片的结冰程度。
[0040]第三方面，本申请实施例提供了一种风机叶片结冰预测系统，包括：
[0041]中央处理器，存储器，输入输出接口，有线或无线网络接口以及电源；
[0042]所述存储器为短暂存储存储器或持久存储存储器；
[0043]所述中央处理器配置为与所述存储器通信，并执行所述存储器中的指令操作以执
行前述风机叶片结冰预测方法。
[0044]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行前述风机叶片结冰预测方法。
[0045]第五方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行前述风机叶片结冰预测方法。
[0046]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：可以获取当前预报时次的气象预报数据，气象预报数据包含预报风速，判断气象预报数据是否满足预设结冰条件，得到判断结果，根据判断结果计算风机叶片冰冻系数，根据预报风速计算风机出力折减系数，根据风机叶片冰冻系数和风机出力折减系数计算风机叶片冰冻损失比例，根据风机叶片冰冻损失比例预测风机叶片的结冰程度，可以定量预测风机叶片的结冰程度，根据本专利技术的预测结果计算出来的预测功率准确率较高，发电企业向电网上报后未达到考核标准的可能性较小。
附图说明
[0047]图1为本申请实施例公开的一种风机叶片结冰预测方法的流程示意图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风机叶片结冰预测方法，其特征在于，应用于风机叶片结冰预测系统，所述方法包括：获取当前预报时次的气象预报数据，所述气象预报数据包含预报风速；判断所述气象预报数据是否满足预设结冰条件，得到判断结果；根据所述判断结果计算风机叶片冰冻系数；根据所述预报风速计算风机出力折减系数；根据所述风机叶片冰冻系数和所述风机出力折减系数计算风机叶片冰冻损失比例；根据所述风机叶片冰冻损失比例预测风机叶片的结冰程度。2.根据权利要求1所述的风机叶片结冰预测方法，其特征在于，所述根据所述判断结果计算风机叶片冰冻系数，其中，所述气象预报数据包含预报气温、预报气压和预报相对湿度，所述预设结冰条件为所述预报气温小于或等于预设气温阈值，所述预报气压小于或等于预设气压阈值，所述预报相对湿度大于或等于预设相对湿度阈值，包括：若所述气象预报数据满足所述预设结冰条件，则按照预报时间逆序的方式确定所述当前预报时次往前预设结冰影响时长的时间为目标时间，所述预设结冰影响时长为所述风机叶片开始出现结冰与所述风机叶片结冰停机之间的时间；获取所述目标时间中满足预设条件的预报时次对应的第一数量和所述目标时间中总的预报时次对应的总数量；将所述第一数量与所述总数量相比，得到所述风机叶片冰冻系数。3.根据权利要求1所述的风机叶片结冰预测方法，其特征在于，所述根据所述预报风速计算风机出力折减系数，包括：将所述预报风速减去切入风速，得到第一差值；将额定风速减去所述切入风速，得到第二差值；将所述第一差值除以所述第二差值，得到所述风机出力折减系数。4.根据权利要求1至3中任一项所述的风机叶片结冰预测方法，其特征在于，所述根据所述风机叶片冰冻系数和所述风机出力折减系数计算风机叶片冰冻损失比例，包括：根据所述风机叶片冰冻系数和所述风机出力折减系数计算风机叶片出力系数；将1减去所述风机叶片出力系数，得到所述风机叶片冰冻损失比例。5.根据权利要求4所述的风机叶片结冰预测方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁兴德，梁卉林，曾垂宽，
申请(专利权)人：华润电力技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：