(19)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 202211373832.9 (22)申请日 2022.11.04 (71)申请人 国网江西省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 330096 江西省南昌市青山湖区民营 科技园民强路8 8号 申请人 国家电网有限公司 　 南昌科晨电力试验研究有限公司 (72)发明人 熊俊杰　饶臻　匡德兴　赵伟哲　 熊健豪　 (74)专利代理 机构 南昌丰择知识产权代理事务 所(普通合伙) 36137 专利代理师 吴称生 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01)G06F 17/11(2006.01) G06F 113/06(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于天气预报的风电覆冰预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于天气预报的风电覆 冰预测方法， 获得本地气象预报信息数据， 通过 有限元分析方法对本地气象预报信息数据进行 分析， 获得微地形信息和微气象信息， 构建冰风 荷载下的应力结构状态方程， 分析风力发电机组 覆冰分布 规律， 获得具有规律的发电机组覆冰历 史数据， 根据安装风电机组所在区域， 获得输电 线路所属区域地理信息， 获得风电机组位置的实 时风向和温度数据， 构建将上述步骤 所得数据作 为覆冰预测模 型的输入， 覆冰量作为预测模型的 输出； 经过计算机处理系统后， 采用LED显示模块 显示输电线路覆冰情况。 本发明的有益效果是： 当显示数值超 过预定值时模块发出 警报， 从而有 效的在第一时间得到相应方案来解决风电覆冰 预测问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115438554 A 2022.12.06 CN 115438554 A 1.一种基于天气预报的风电覆冰预测方法， 其特 征是预测方法步骤如下： 步骤一， 获得本地气象预报信息数据， 通过有限元分析方法对本地气象预报信息数据 进行分析， 获得微 地形信息和微气象信息； 步骤二， 在微地形和微气象数据基础上， 构建表征气温 ‑风速‑覆冰影响下的冰风荷载 下的应力结构状态方程； 步骤三， 根据所构建的应力结构状态方程， 分析风力发电机组覆冰分布规律， 获得具有 规律的发电机组覆冰历史数据； 步骤四， 根据安装风电机组所在区域， 获得输电线路所属区域 地理信息； 步骤五， 利用风电机组自带系统的监测模块， 获得风电机组位置的实时风向和温度数 据； 步骤六， 构建风电机组覆冰量预测模型， 将上述步骤所得数据作为覆冰量预测模型的 输入， 覆冰量作为预测模型的输出， 经过计算机处理系统后， 采用LED显示模块分析显示温 度、 湿度、 风速、 气温和输电线路覆冰情况； 其中构建风电机组覆冰量预测模型， 计算公式如下： ice表示覆冰量， 表示前项递推预测模型， 即利用数据的前一个时刻的值递推下一 个时刻的值， Ln表示n号输电线路区域地理信息， Qm表示m号地理所属区域， Dj表示风电机组j 的实时风向， Tt表示t时间温度数据， Fjice表示风电机组j在风速和覆冰系数作用下机组受力 值， Thickt表示t时间覆冰厚度。 2.根据权利要求1所述的一种基于天气预报的风电覆冰预测方法， 其特 征是： 步骤一中： 获得本地气象预报信息数据， 所述本地气象预报信息数据包括提前一天的 温 度 、湿 度 、风 力 大 小 信息； 获得微地形信息和微气象信息， 所述微地形信息包括地面宽度、 长度， 该微气象信息包括温度Temp1、 Temp2…Tempt、 湿度Humidity1、 Humidity2…Humidityt、 气温Temperatures1、 Temperatures2…Temperaturest、 风速v1、 v2…vt和气压pressure1、 pressure2…pressuret； 步骤二中： 在微地形和微气象数据基础上， 分析风力发电体系不同运行工况下静态及 动态受力特性， 静态特性包括 风电机组 受风力大小杆塔受力情况， 计算公式如下： 其中， F1表述为风电机组1受风力大小的叶片受力值， F2分别表述为风电机组2受风力大 小的叶片受力值； Fj分别表述为风电机组 j受风力大小的叶片受力值； 表述风电机组j在 t时间的风速； 1,2 …j表示风电机组的个数， 1,2 …t表示时间； 动态特性包括输出有功 功率P1、 P2…Pt和相角变化 ， 计算公式如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115438554 A 2其中， 表述风电机组j在t时间的叶片受力值； 为风电机组j在t时间的相角变化 值； 1,2…j表示机组的个数， 1,2 …t表示时间； 构建表征气温 ‑风速‑覆冰影响下的冰风荷载 下的应力结构状态方程， 计算公式如下： 其中， Fjice表示风电机组j在风速和覆冰系数作用下机组受力值， 表述风电机组j在 t时间的风速， 表示覆冰系数； 步骤三中， 获得具有规律的发电机组覆冰历史数据； 覆冰厚度表示为Thick1、 Thick1… Thickt， 计算公式如下： 其中， Thickt表示t时间的覆冰厚度， 表示覆冰因子， 取值范围为0 ‑1之间； 步骤四中， 区域地理信息中输电线路用 表示， 下标1,2, …n表示输电线路标 号， Q1,Q2…Qm表示地理所属区域， 下 标1,2,…m表示区域 号； 步骤五中， 采用风电机组自带系统的监测模块， 获得风电机组位置的实时风向D1、 D2… Dj和温度数据T1、 T2…Tt。 3.根据权利要求1所述的一种基于天气预报的风电覆冰预测方法， 其特征是： LED显示 模块包括有： 温度预测显示模块、 湿度预测显示模块、 风速预测显示模块、 气温预测显示模 块和输电线路覆冰预警模块。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115438554 A 3