(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111540994.2 (22)申请日 2021.12.16 (71)申请人 北京玖天气象科技有限公司 地址 100000 北京市海淀区中关村南大街 46号院北区1 1号楼四层A3 -I-J室 (72)发明人 张永山　曹倩　王香云　黄俊　 袁春红　赵晓栋　韩乐琼　郭鹏　 王晗晓昕 　张晓鑫　 (74)专利代理 机构 北京挺立专利事务所(普通 合伙) 11265 代理人 余莹 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)F03D 17/00(2016.01) (54)发明名称 一种基于风雨同侵指数的风力发电机叶片 养护方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于风雨同侵指数的风 力发电机叶片养护方法， 包括如下步骤： 在风电 场设置测风塔和雨量器测试装置分别用来测量 风速以及雨量数据； 建立风雨同侵指数数据库； 并根据逐小时平均风速以及累积雨量数值大小， 将风雨同侵划分为5个等级， 统计各个级别的风 雨同侵次数， 根据风雨同侵次数计算各级别风雨 同侵指数。 风电场在进行维护时， 可以参考该机 型在不同风雨同侵指数的风电场的磨损数据， 结 合本风电场的风雨同侵指数， 快速估算出风机叶 片的保养周期， 避免盲目的停机保养造成大规模 的人力物力浪费， 同时避免因保养周期过长对叶 片造成无法修补的损伤， 以及因风机叶片严重变 形造成的风能损失。 权利要求书1页 说明书5页 CN 114399060 A 2022.04.26 CN 114399060 A 1.一种基于风 雨同侵指数的风力发电机叶片养护方法， 包括如下步骤： 步骤1： 建立 风雨同侵指数 数据库， 数据库建立方法如下： 1)在风电场设立测风塔和雨 量器等设备， 分别用来采集 风速以及雨 量数据； 2)采集时间段为连续n年， n≥1； 采集的要素包括逐10分钟平均风速和风向， 以及逐10 分钟降水量， 并且根据逐10 分钟数据计算出每个小时单位中的平均风速和逐小时累积降水 量； 当小时平均风速为8m/s～10m/s， 小时累积降水量 为5～10m m， 记为1次1级风 雨同侵； 当小时平均风速为8m/s～10m/s， 小时累积降水量为10～20mm的， 记为1次2级风雨同 侵； 当小时平均风速为10～12m/s， 小时累积降水量 为5～10m m的， 记为1次2级风 雨同侵； 当小时平均风速为8m/s～10m/s， 小时累积降水量大于20mm的， 记为1次3级风雨同侵； 当小时平均风速为10～12m/s， 小时累积降水量10～20mm的， 记为1次3级风雨同侵； 当小时 平均风速大于12m/s， 小时累积降水量 为5～10m m的， 记为1次3级风 雨同侵； 当小时平均风速为10～12m/s， 小时累积降水量大于20mm的， 记为1次4级风雨同侵； 当 小时平均风速大于12m/s， 小时累积降水量 为10～20mm的， 记为1次4级风 雨同侵； 当平均风速大于12m/s， 小时累积降水量大于20m m的， 记为1次5级风 雨同侵； 3)统计连续n年内每年各个级别的风雨同侵次数mij(i＝1,5； j ＝1,n)， 计算每年的风雨 同侵指数Ej,， 其中风雨同侵指数年最大值记为M， 连续n年风雨同侵 指数综合值为E， 平均值 采集风力发电机在连续n年内风机叶片磨损数据 d， 假设风机叶片所允许的最大磨损值 为D， 计算基于风 雨同侵指数的保养周期T： 以及下一次安全保养时间为ΔT； 每个保养周期需对风机叶片进行维护保养 。 2.根据权利要求1所述的基于风雨同侵指数的风力发电机叶片养护方法,其特征在于： 所述测风塔设置有三层风力测量传感器， 底层的风力测量传感器距离地面 10m， 中间层风力 测量传感器与风机轮毂位于同一高度， 顶层的风力测量传感器所在高度为风机叶片扫过的 最低高处。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114399060 A 2一种基于风雨同侵指数的风力 发电机叶片养护方 法 技术领域 [0001]本发明属于风资源评估技术领域， 具体涉及一种基于风雨同侵指数的风力发电机 叶片养护方法。 背景技术 [0002]在资源约束趋紧、 环境污染严重的严峻形势下， 风能作为一种清洁的可再生能源， 越来越受到世界各国的重 视。 [0003]随着风电场的大力兴建， 风电机组的安全运行问题受到越来越多的关注， 台风、 大 风、 暴雨、 雷电、 低温冻害、 高温、 沙尘暴等各种气象灾害以及由此引发的次生灾害对风电场 的安全运行都会造成不同程度的影响， 致使风电场内设备受损， 发电效益降低。 [0004]往往气象灾害发生时， 并不只是单一的一种灾害， 很多情况下， 诸如台风、 雷暴、 强 对流等天气， 大风往往伴随着暴雨、 雷电等现象一起 发生， 对风电场风机运行产生叠加的影 响效应。 因此气象因素对风机的影响大小需要结合多种参数进行综合 考虑。 [0005]风机叶片是风力发电机组的一个关键部件。 风机运行时， 随着周围风速逐渐达到 风机的切入风速之后， 风机叶片开始旋转， 风速增大逐渐达到额定风速时， 风机叶片会保持 高速旋转， 此时雨滴撞击在风机叶片表面时会产生很大的压力。 有研究表明， 长度约56m叶 片的正常转速可达到80m/s， 在这样的转速下， 直径1～3mm的雨滴撞击的压力可达到 120MPa， 冲击动能达到0.043J。 因此在风机叶片高速旋转时， 雨滴侵蚀的损坏作用会对 未受 保护的风电机组叶片造成严重的不利影响， 并且随着时间发展降低叶片的空气动力学性 能， 从而影响机组的发电能力。 [0006]随着风电机 组的大型化发展， 风电行业正在合作研究雨滴的高速冲击对风电机组 叶片前缘造成的损害， 尤在风机叶片涂覆耐雨侵蚀涂料， 可在一定时间周期内降低风机损 坏程度。 现有的风力发电厂在叶片维护往往是根据叶片厂家的出厂建议进行维护， 并非根 据当地的降雨以及风力实际情况进行维护， 叶片维护需要耗费大量人力物力， 频繁的维护 会造成极大的资源浪费， 而维护不及时则会大 大降低叶片的使用寿命。 发明内容 [0007]本发明要解决的技术问题是现有技术中风机叶片维护周期不科学， 造成资源浪 费 以及叶片使用寿命降低的技 术问题。 [0008]为了解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案为： 一种基于风雨同侵指数的风 力发电机叶片养护方法， 包括如下步骤： [0009]步骤1： 建立 风雨同侵指数 数据库， 数据库建立方法如下： [0010]1)在风电场设置测风塔和雨 量器等设备， 分别用来采集 风速以及雨 量数据； [0011]2)采集时间段为连续n年， n≥1； 采集 的要素包括逐10分钟平均风速和风向， 以及 逐10分钟降水量。 并且根据逐10 分钟数据计算出每个小时单位中的平均风速和逐小时累积 降水量；说　明　书 1/5 页 3 CN 114399060 A 3