(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 202211226474.9 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 西安热工 研究院有限公司 地址 710032 陕西省西安市碑林区兴庆路 136号 (72)发明人 韩斌　刘洋　孔繁新　王忠杰　 贺少华　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 曲进华 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 风力发电机叶片融冰时间计算方法、 装置以 及存储介质 (57)摘要 本公开提出一种风力发电机叶片融冰时间 计算方法、 装置以及存储介质， 包括： 根据覆冰周 期内的第一气象参数、 叶片参数以及第一实验系 数， 计算单位面积的风力发电机叶片表面覆冰 过 程中释放的第一热量， 并从融冰周期的开始时 间， 根据融冰周 期内第二气象参数、 叶片参数 以 及第二实验系数， 计算单位面积的风力发电机叶 片表面融冰 过程中已经吸收的第二热量， 以及在 第二热量等于第一热量的情况下， 确定融冰周期 的结束时间， 能够根据实时采集的气象、 叶片参 数以及实验系数， 计算叶片覆冰时的放热量以及 融冰时的吸热量， 并基于热力学平衡原理， 推导 出融冰的结束时间， 从而运维人员可以根据结束 时间及时启机发电， 有助于 保障风电场机组和电 网的安全经济运行。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115496391 A 2022.12.20 CN 115496391 A 1.一种风力发电机叶片融冰时间计算方法， 其特 征在于， 包括： 根据覆冰周期内的第一气象参数、 叶片参数以及第一实验系数， 计算单位面积的风力 发电机叶片表面覆冰过程中释放的第一热量； 从融冰周期的开始时间， 根据所述融冰周期内第二气象参数、 所述叶片参数以及第二 实验系数， 计算所述单位面积的风力发电机叶片表面融冰过程中已经吸收的第二热量； 以 及 在所述第二热量 等于所述第一热量的情况 下， 确定所述融冰周期的结束时间。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据覆冰周期内的第一气象参数、 叶片 参数以及第一实验系数， 计算单位面积的风力发电机叶片表面覆冰过程中释放的第一热 量， 包括： 根据所述第一气象参数、 叶片参数以及第一实验系数， 计算所述单位面积的风力发电 机叶片表面覆冰的覆冰质量； 以及 根据所述覆冰质量、 冰的比热容以及水汽从0℃凝结成冰的温度变化量， 计算所述第一 热量。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述第一气象参数、 叶片参数以及 第一实验系数， 计算所述单位 面积的风力发电机叶片表面覆冰的覆冰质量， 包括： 根据所述第一气象参数、 叶片参数以及第一实验系数， 计算所述单位面积的风力发电 机叶片表面覆冰的覆冰厚度； 以及 根据所述覆冰厚度、 单位 面积以及冰的密度， 计算所述覆冰质量。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述第一气象参数、 叶片参数以及 第一实验系数， 计算所述单位 面积的风力发电机叶片表面覆冰的覆冰厚度， 包括： 根据所述覆冰周期内多个第 一时间段的第 一气象参数、 所述叶片参数以及所述第 一实 验系数， 计算所述单位面积的风力发电机叶片表面在多个第一时间段覆冰的多个冰层厚 度； 以及 将所述多个冰层厚度进行累加， 以得到所述覆冰厚度。 5.如权利要求4所述的方法， 其特征在于， 其中， 根据以下公式计算每个第一时间段的 冰层厚度： 其中， δ表示所述冰层 厚度， ts1表示所述第一时间段时长； ρi表示冰的密度； cW表示水汽 收集系数； α表示修正系数； Mv表示所述第一时间段内空气中水汽含量； RH1表示所述第一时 间段内空气相对湿度值； v0表示所述第一时间段内叶片表面空气流速， vw1 表示所述第 一时间段内实时风速， vc1表示所述第 一时间段内 叶片旋转线速度； TIS 1表示所 述第一时间段内太阳辐照度； 表示覆冰时太阳辐照度影响系数； Sm表示叶片迎风面积； ρW 表示同一温度下水蒸气达到饱和气体的绝对湿度； 其中， RH1、 vw1、 TIS1属于所述第一气象参 数， vc1、 Sm属于所述叶片参数， ρi、 α 、 ρW、 cW、 属于所述第一实验系数。 6.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述融冰周期内第二气象参数、 所 述叶片参数以及第二 实验系数， 计算所述单位面积的风力发电机叶片表面融冰过程中已经权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115496391 A 2吸收的第二热量， 包括： 根据所述融冰周期内已经过的第 二时间段的第 二气象参数、 所述叶片参数以及所述第 二实验系数， 计算所述单位面积的风力发电机叶片表面在第二时间段融冰过程中的瞬时吸 热量； 以及 将所述瞬时吸热量进行累加， 以得到所述第二热量。 7.如权利要求6所述的方法， 其特征在于， 其中， 根据以下公式计算每个第二时间段的 瞬时吸热量： 其中， Q瞬吸表示所述瞬时吸热量； β 表示修正系数； RH2表示所述第二时间段内空气相对湿 度值； v1表示所述第二时间段内叶片表面空气流速； TIS2表示所述第二时间段内太阳辐照 度； Sm表示叶片迎风面积； ts2表示所述第二时间段时长； h表示冰表面换热系数； Δt表示所 述第二时间段内空气温度与冰温度差值； 表示融冰时太阳辐照度影响系数， 其中， RH2、 v1、 TIS2、 Δt属于所述第二气象参数， Sm属于叶片参数， β 、 h、 属于所述第二实验系数。 8.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据覆冰周期内的第一气象参数、 叶片 参数以及第一实验系数， 计算单位面积的风力发电机叶片表面覆冰过程中释放的第一热量 之前， 还包括： 获取预定时间段的气象预测数据； 以及 根据所述气象预测数据判断所述预定时间段 是否满足覆冰条件。 9.一种风力发电机叶片融冰时间计算装置， 其特 征在于， 包括： 第一计算模块， 用于根据覆冰周期内的第一气象参数、 叶片参数以及第 一实验系数， 计 算单位面积的风力发电机叶片表面覆冰过程中释放的第一热量； 第二计算模块， 用于从融冰周期的开始时间， 根据 所述融冰周期内第 二气象参数、 所述 叶片参数以及第二实验系数， 计算所述单位面积的风力发电机叶片表面融冰过程中已经吸 收的第二热量； 以及 确定模块， 用于在所述第二热量等于所述第一热量的情况下， 确定所述融冰周期的结 束时间。 10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质， 其中， 所述计算机指令用于 使所述计算机执 行根据权利要求1 ‑8中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115496391 A 3