一种极端天气的预测方法和相关装置与流程

本发明涉及风力发电，尤其是涉及一种极端天气的预测方法和相关装置。

背景技术：

1、目前风电行业叶片扫塔或整机倒塔事故时有发生，经分析均与风机运行过程中处于极端天气有关。当风机处于极端天气时，风机受载超出设计范围，导致整机出现极限载荷超限从而出现叶片扫塔或整机倒塔事故。

2、基于此，急需一种预测风机是否处于极端天气的方法。

技术实现思路

1、针对上述问题，本技术提供一种极端天气的预测方法和相关装置，用于预测风机是否处于极端天气，从而提高风机的安全。

2、基于此，本技术实施例公开了如下技术方案：

3、一方面，本技术实施例提供一种极端天气的预测方法，所述方法包括：

4、获取针对测风塔的第一历史天气数据和针对风机的第二历史天气数据，所述第一历史天气数据和所述第二历史天气数据为针对同种风况特征的天气数据；

5、确定所述第一历史天气数据和所述第二历史天气数据间的时序相关性；

6、若所述时序相关性高于预设阈值，根据所述第一历史天气数据确定针对所述风机的第二预测天气数据；

7、根据所述第二预测天气数据，预测所述风机是否处于极端天气。

8、可选的，所述根据所述第一历史天气数据确定针对所述风机的第二预测天气数据，包括：

9、获取所述测风塔和所述风机所处风电场的地形图；

10、根据所述风电场的地形图，通过计算流体力学cfd仿真模拟方式确定针对所述测风塔的第一模拟天气数据；

11、根据所述第一历史天气数据和所述第一模拟天气数据，确定模拟偏差参数，所述模拟偏差参数用于标识所述cfd仿真模拟方式产生的偏差；

12、根据所述风电场的地形图，通过所述cfd仿真模拟方式确定针对所述风机的第二模拟天气数据；

13、根据所述第二模拟天气数据和所述模拟偏差参数，确定所述风机的第二预测天气数据。

14、可选的，所述根据所述第一历史天气数据确定针对所述风机的第二预测天气数据，包括：

15、根据所述第一历史天气数据和所述第二历史天气数据，通过统计特征方式拟合所述测风塔和所述风机间的映射关系；

16、获取所述测风塔的第一预测天气数据；

17、根据所述第一预测天气数据和所述映射关系，确定所述风机的第二预测天气数据。

18、可选的，若所述风况特征为风速，则所述极端天气为极端阵风和/或风速超切出风速；若所述风况特征为湍流强度，则所述极端天气为极端湍流；若所述风况特征为风切变，则所述极端天气为极端剪切。

19、可选的，若所述极端天气为所述极端剪切，所述方法还包括：

20、向所述风机发送极端剪切预警，以便所述风机根据所述极端剪切预警判断所述风机是否处于正常发电工况，若所述风机处于正常发电工况，提升所述风机的桨距角。

21、可选的，若所述极端天气为所述极端阵风或所述极端湍流，所述方法还包括：

22、向所述风机发送极端阵风预警或极端湍流预警，以便所述风机根据所述极端阵风预警或所述极端湍流预警判断所述风机是否处于正常发电工况，若所述风机处于正常发电工况，限制所述风机的功率。

23、可选的，若所述极端天气为所述风速超切出风速，所述方法还包括：

24、向所述风机发送风速超切出风速预警，以便所述风机根据所述风速超切出风速预警判断所述风机是否处于正常发电工况，若所述风机处于正常发电工况，停止所述风机运转。

25、另一方面，本技术提供了一种极端天气的预测装置，所述装置包括：获取单元、第一确定单元、第二确定单元和预测单元；

26、所述获取单元，用于获取针对测风塔的第一历史天气数据和针对风机的第二历史天气数据，所述第一历史天气数据和所述第二历史天气数据为针对同种风况特征的天气数据；

27、所述第一确定单元，用于确定所述第一历史天气数据和所述第二历史天气数据的时序相关性；

28、所述第二确定单元，用于若所述时序相关性高于预设阈值，根据所述第一历史天气数据确定针对所述风机的第二预测天气数据；

29、所述预测单元，用于根据所述第二预测天气数据，预测所述风机是否处于极端天气。

30、可选的，所述第二确定单元，具体用于：

31、获取所述测风塔和所述风机所处风电场的地形图；

32、根据所述风电场的地形图，通过计算流体力学cfd仿真模拟方式确定针对所述测风塔的第一模拟天气数据；

33、根据所述第一历史天气数据和所述第一模拟天气数据，确定模拟偏差参数，所述模拟偏差参数用于标识所述cfd仿真模拟方式产生的偏差；

34、根据所述风电场的地形图，通过所述cfd仿真模拟方式确定针对所述风机的第二模拟天气数据；

35、根据所述第二模拟天气数据和所述模拟偏差参数，确定所述风机的第二预测天气数据。

36、可选的，所述第二确定单元，具体用于：

37、根据所述第一历史天气数据和所述第二历史天气数据，通过统计特征方式拟合所述测风塔和所述风机间的映射关系；

38、获取所述测风塔的第一预测天气数据；

39、根据所述第一预测天气数据和所述映射关系，确定所述风机的第二预测天气数据。

40、可选的，若所述风况特征为风速，则所述极端天气为极端阵风和/或风速超切出风速；若所述风况特征为湍流强度，则所述极端天气为极端湍流；若所述风况特征为风切变，则所述极端天气为极端剪切。

41、可选的，所述装置还包括发送单元，用于：

42、向所述风机发送极端剪切预警，以便所述风机根据所述极端剪切预警判断所述风机是否处于正常发电工况，若所述风机处于正常发电工况，提升所述风机的桨距角。

43、可选的，所述装置还包括发送单元，用于：

44、向所述风机发送极端阵风预警或极端湍流预警，以便所述风机根据所述极端阵风预警或所述极端湍流预警判断所述风机是否处于正常发电工况，若所述风机处于正常发电工况，限制所述风机的功率。

45、可选的，所述装置还包括发送单元，用于：

46、向所述风机发送风速超切出风速预警，以便所述风机根据所述风速超切出风速预警判断所述风机是否处于正常发电工况，若所述风机处于正常发电工况，停止所述风机运转。

47、另一方面，本技术提供了一种计算机设备，所述设备包括处理器以及存储器：

48、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

49、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述方面所述的方法。

50、另一方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述方面所述的方法。

51、另一方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述方面所述的方法。

52、本技术上述技术方案的优点在于：

53、获取针对测风塔的第一历史天气数据和针对风机的第二历史天气数据，确定第一历史天气数据和第二历史天气数据间的时序相关性，若时序相关性高于预设阈值，说明测风塔的相关数据能够代表风机的相关数据，故根据第一历史数据确定针对风机的第二预测天气数据，从而根据第二预测天气数据确定风机是否处于极端天气。由此，当针对测风塔的第一历史数据和针对风机的第二历史数据间的时序相关性高于阈值时，说明测风塔的相关数据能够代表风机的相关数据，从而可以根据第一历史数据预测针对风机的第二预测天气数据，进而预测风机是否处于极端天气，提高了风机的安全性。