[发明专利]一种风电场风机叶片覆冰状态预测方法

权利要求书

1.一种风电场风机叶片覆冰状态预测方法，其特征在于包括：

步骤1，获取风电场历史运行数据和并网功率数据，对风电场历史运行数据和所述并网功率数据进行数据预处理，剔除无效数据；

步骤2，计算并确定测风塔的第一时间段内风速、风向、温度、湿度、压力数据的时间序列，并网功率数据的时间序列，并将两组数据按照时间取交集进行整合，作为风电场风机叶片覆冰状态预测的历史数据；

步骤3，获取现场风电场风机叶片覆冰情况的历史记录；

步骤4，根据参考风电机组功率曲线，结合所述现场风电场风机叶片覆冰情况的历史记录，建立覆冰预测模型；

步骤5，根据所述覆冰预测模型，获得所述风电场风机叶片发生覆冰的时间，并记录状态；若发生覆冰，则标记为1，否则标记为零。

2.根据权利要求1所述的一种风电场风机叶片覆冰状态预测方法，其特征在于所述剔除无效数据包括：

(1)剔除风机定检维护时段的数据；

(2)剔除风机各种因素造成的停机数据，包括故障停机、手动关机等；

(3)剔除异常因素造成的数据损坏，包括通信中断、SCADA系统故障等；

(4)剔除电网限电原因造成的降功率运行数据。

3.根据权利要求1所述的一种风电场风机叶片覆冰状态预测方法，其特征在于所述第一时间段为15分钟。

4.根据权利要求1所述的一种风电场风机叶片覆冰状态预测方法，其特征在于所述步骤4根据参考风电机组功率曲线，结合所述现场风电场风机叶片覆冰情况的历史记录，建立覆冰预测模型，包括：

步骤41，确定对叶片覆冰有影响的多个指标因素；

步骤42，根据灰色关联分析，定量计算所述多个指标因素与所述风机叶片覆冰程度的关联度的数值，确定影响叶片覆冰因素的重要程度，通过所述灰色关联分析，将对所述风机叶片覆冰有影响的所述多个指标因素按照影响程度从大到小的顺序进行排列，并所述关联度的数值选取建立所述叶片覆冰预测模型采用的参数；

步骤43，采集天气预报数据；

步骤44，根据所述关联度的数值，确定所述天气预报数据中的关键要素数据；

步骤45，根据测风塔的第一时间段内风速、风向、温度、湿度、压力数据的时间序列，并网功率数据的时间序列获得覆冰状态序列；

步骤46，基于所述天气预报数据中的关键要素数据以及所述覆冰状态序列，采用统计学方法和概率方法得到风电场预测覆冰产生时的关键气象要素的临界条件。

5.根据权利要求4所述的一种风电场风机叶片覆冰状态预测方法，其特征在于所述步骤41确定对叶片覆冰有影响的多个指标因素中所述多个指标因素为冰冻气象条件以及与冰冻天气相关的气象要素，所述冰冻气象条件包括雨凇、雾凇及雨雾混合淞，所述与冰冻天气相关的气象要素包括气温、相对湿度和风速。

6.根据权利要求1所述的一种风电场风机叶片覆冰状态预测方法，其特征在于所述方法还包括：

步骤6，在预测所述风机叶片覆冰产生时，结合所述产生的时间段内所述风机叶片的实际出力数据，对覆冰程度进行具体划分，并且计算不同程度的覆冰情况对所述风机叶片的实际出力的影响系数。

7.根据权利要求6所述的一种风电场风机叶片覆冰状态预测方法，其特征在于所述对覆冰程度进行具体划分包括通过模糊聚类分析、粒子群优化的方法，预测冰冻发生的程度，以及对应冰冻程度下的叶片出力的功率修正系数。