本申请公开了一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法、装置、终端及介质，涉及风力发电模拟技术领域，本申请提供的方案根据风力发电机叶片结构，利用拉格朗日法进行初步仿真获得叶片表面的局部水滴碰撞点坐标集合，然后沿叶片表面，分别计算水滴碰撞点的局部水滴碰撞系数，再根据水滴碰撞点的坐标，对相邻碰撞点的局部水滴碰撞系数进行连线，得到碰撞系数曲线，通过比较相邻连接的斜率角度变化，若斜率角度变化超过了预设的角度阈值，则将相邻连线对应的水滴碰撞点坐标确定为畸变点，以将这些畸变点去除，避免了因畸变点的存在对覆冰仿真结果准确度的影响，从而解决了现有的风力发电机叶片覆冰仿真模拟技术准确度低的技术问题。机叶片覆冰仿真模拟技术准确度低的技术问题。机叶片覆冰仿真模拟技术准确度低的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
风力发电机叶片覆冰形态仿真方法、装置、终端及介质
[0001]本申请涉及风力发电模拟
，尤其涉及一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法、装置、终端及介质。
技术介绍
[0002]风能作为一种清洁、可再生能源，正逐步被越来越多的国家接受并大量应用。随着风力发电技术的日益成熟，许多发达国家都加大了对风能产业的建设投入，我国的风力发电产业也在快速增长。
[0003]近年来我国四川、重庆、云南等地区风电产业的也在逐年递增，这些地区位于我国西南，气候湿润，高原、山地地形特征突出，冬季气温在0℃上下，给覆冰提供了环境条件，风机叶片覆冰问题逐渐凸显，风力发电机叶片覆冰造成的年均发电量损失可高达30％；其次，风机叶片覆冰可改变风力机的结构，使得风机技术部件变脆，降低风力发电机使用寿命，再有，气温升高时，风力发电机叶片覆冰在离心力的作用下脱落甩出，严重危害风电场工作人员的人身安全。
[0004]针对风力发电机叶片覆冰问题的防治，目前常用的防治方法为基于环境条件对其增长形态和速率进行仿真模拟，为风力发电机叶片的防冰设计提供技术参考，对风机叶片的防冰、除冰工作也有重要的指导意义，但是在实际应用过程中，仿真计算的覆冰数据与实际的覆冰情况存在明显的误差，制约了仿真模拟技术在风力发电机叶片覆冰防治场景的进一步发展。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法、装置、终端及介质，用于解决现有的风力发电机叶片覆冰仿真模拟技术准确度低的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法，包括：
[0007]根据风力发电机叶片结构信息，结合拉格朗日法进行仿真计算，以获得所述风力发电机叶片表面的局部水滴碰撞点坐标集合；
[0008]根据所述局部水滴碰撞坐标集合，计算各个相邻水滴碰撞点的局部水滴碰撞系数；
[0009]根据所述水滴碰撞点的坐标，对相邻碰撞点的局部水滴碰撞系数进行连线，得到碰撞系数曲线，通过比较相邻连接的斜率角度变化，若斜率角度变化超过了预设的角度阈值，则将所述相邻连线对应的水滴碰撞点坐标确定为畸变点，并将所述畸变点去除；
[0010]基于去除了畸变点的碰撞系数曲线，利用所述碰撞系数曲线包含的正常局部水滴碰撞系数，计算第一覆冰形态曲线以及所述第一覆冰形态曲线对应的第一覆冰厚度，以根据所述第一覆冰形态曲线和所述第一覆冰厚度，得到覆冰形态模拟结果。
[0011]优选地，获得所述风力发电机叶片表面的局部水滴碰撞点坐标集合之后还包括：
[0012]根据所述局部水滴碰撞点坐标集合中的水滴碰撞点坐标，若有相邻碰撞点的纵轴坐标差不满足预设的坐标差阈值，则通过线性插值法对所述水滴碰撞点坐标进行插值，以得到插值处理后的局部水滴碰撞点坐标集合。
[0013]优选地，还包括：
[0014]基于所述第一覆冰形态曲线，结合移动平均处理方式，分别对所述第一覆冰形态曲线前端以及后端的若干个局部水滴碰撞系数进行线性拟合，以通过拟合得到两个水滴碰撞系数零点；
[0015]根据所述水滴碰撞系数零点和所述正常局部水滴碰撞系数，计算第二覆冰形态曲线，以及所述第二覆冰形态曲线对应的第二覆冰厚度，以根据所述第二覆冰形态曲线和所述第二覆冰厚度，得到覆冰形态模拟结果。
[0016]优选地，所述基于所述第一覆冰形态曲线，结合移动平均处理方式，分别对所述第一覆冰形态曲线前端以及后端的若干个局部水滴碰撞系数进行线性拟合，以通过拟合得到两个水滴碰撞系数零点具体包括：
[0017]基于去除了畸变点的碰撞系数曲线，通过预设的移动平均窗口，对所述碰撞系数曲线的正常局部水滴碰撞系数进行移动平均化处理；
[0018]基于移动平均化处理后的碰撞系数曲线，分别对所述碰撞系数曲线前端以及后端的若干个局部水滴碰撞系数进行线性拟合，以通过拟合得到两个水滴碰撞系数零点。
[0019]优选地，进行线性拟合的局部水滴碰撞系数数量的计算式为：
[0020]m＝20％N；
[0021]式中，m为碰撞系数曲线前端或后端进行线性拟合的局部水滴碰撞系数数量，N为水滴碰撞点的数量。
[0022]优选地，根据所述水滴碰撞系数零点和所述正常局部水滴碰撞系数，计算第二覆冰形态曲线，以及所述第二覆冰形态曲线对应的第二覆冰厚度之后还包括：
[0023]根据所述第一覆冰厚度和所述第二覆冰厚度的误差比较结果，以根据所述误差比较结果，优化或输出覆冰形态模拟结果。
[0024]优选地，所述根据所述第一覆冰厚度和所述第二覆冰厚度的误差比较结果，以根据所述误差比较结果，优化或输出覆冰形态模拟结果具体包括：
[0025]根据所述第一覆冰厚度和所述第二覆冰厚度的误差比较结果，若所述根据所述第一覆冰厚度和所述第二覆冰厚度的平均误差超过预设的误差阈值，则修改所述移动平均窗口的参数，然后返回对所述碰撞系数曲线的正常局部水滴碰撞系数进行移动平均化处理，若未超过，则根据所述第二覆冰形态曲线和所述第二覆冰厚度，得到覆冰形态模拟结果。
[0026]同时，本申请第二方面还提供了一种风力发电机叶片覆冰形态仿真装置，包括：
[0027]碰撞点坐标获取单元，用于根据风力发电机叶片结构信息，结合拉格朗日法进行仿真计算，以获得所述风力发电机叶片表面的局部水滴碰撞点坐标集合；
[0028]水滴碰撞系数计算单元，用于根据所述局部水滴碰撞坐标集合，计算各个相邻水滴碰撞点的局部水滴碰撞系数；
[0029]畸变点处理单元，用于根据所述水滴碰撞点的坐标，对相邻碰撞点的局部水滴碰撞系数进行连线，得到碰撞系数曲线，通过比较相邻连接的斜率角度变化，若斜率角度变化超过了预设的角度阈值，则将所述相邻连线对应的水滴碰撞点坐标确定为畸变点，并将所
述畸变点去除；
[0030]覆冰数据计算单元，用于基于去除了畸变点的碰撞系数曲线，利用所述碰撞系数曲线包含的正常局部水滴碰撞系数，计算第一覆冰形态曲线以及所述第一覆冰形态曲线对应的第一覆冰厚度，以根据所述第一覆冰形态曲线和所述第一覆冰厚度，得到覆冰形态模拟结果。
[0031]本申请第三方面提供了一种风力发电机叶片覆冰形态仿真终端，包括：存储器和处理器；
[0032]所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序；
[0033]所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请第一方面提供的风力发电机叶片覆冰形态仿真方法。
[0034]本申请第四方面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存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被控制处理器执行时实现如本申请第一方面提供的风力发电机叶片覆冰形态仿真方法。
[0035]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
[0036]本申请提供的方案根据风力发电机叶片结构，利用拉格朗日法进行初步仿真获得叶片表面的局部水滴碰撞点坐标集合，然后沿叶片表面，分别计算水滴碰撞点的局部水滴碰撞本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法，其特征在于，包括：根据风力发电机叶片结构信息，结合拉格朗日法进行仿真计算，以获得所述风力发电机叶片表面的局部水滴碰撞点坐标集合；根据所述局部水滴碰撞坐标集合，计算各个相邻水滴碰撞点的局部水滴碰撞系数；根据所述水滴碰撞点的坐标，对相邻碰撞点的局部水滴碰撞系数进行连线，得到碰撞系数曲线，通过比较相邻连接的斜率角度变化，若斜率角度变化超过了预设的角度阈值，则将所述相邻连线对应的水滴碰撞点坐标确定为畸变点，并将所述畸变点去除；基于去除了畸变点的碰撞系数曲线，利用所述碰撞系数曲线包含的正常局部水滴碰撞系数，计算第一覆冰形态曲线以及所述第一覆冰形态曲线对应的第一覆冰厚度，以根据所述第一覆冰形态曲线和所述第一覆冰厚度，得到覆冰形态模拟结果。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法，其特征在于，获得所述风力发电机叶片表面的局部水滴碰撞点坐标集合之后还包括：根据所述局部水滴碰撞点坐标集合中的水滴碰撞点坐标，若有相邻碰撞点的纵轴坐标差不满足预设的坐标差阈值，则通过线性插值法对所述水滴碰撞点坐标进行插值，以得到插值处理后的局部水滴碰撞点坐标集合。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法，其特征在于，还包括：基于所述第一覆冰形态曲线，结合移动平均处理方式，分别对所述第一覆冰形态曲线前端以及后端的若干个局部水滴碰撞系数进行线性拟合，以通过拟合得到两个水滴碰撞系数零点；根据所述水滴碰撞系数零点和所述正常局部水滴碰撞系数，计算第二覆冰形态曲线，以及所述第二覆冰形态曲线对应的第二覆冰厚度，以根据所述第二覆冰形态曲线和所述第二覆冰厚度，得到覆冰形态模拟结果。4.根据权利要求3所述的一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法，其特征在于，所述基于所述第一覆冰形态曲线，结合移动平均处理方式，分别对所述第一覆冰形态曲线前端以及后端的若干个局部水滴碰撞系数进行线性拟合，以通过拟合得到两个水滴碰撞系数零点具体包括：基于去除了畸变点的碰撞系数曲线，通过预设的移动平均窗口，对所述碰撞系数曲线的正常局部水滴碰撞系数进行移动平均化处理；基于移动平均化处理后的碰撞系数曲线，分别对所述碰撞系数曲线前端以及后端的若干个局部水滴碰撞系数进行线性拟合，以通过拟合得到两个水滴碰撞系数零点。5.根据权利要求4所述的一种风力发电机叶片覆冰形态仿真方法，其特征在于，进行线性拟合的局部水滴碰撞系数数量的计算式为：m＝20％N；式中，m为碰撞系数曲线前...
【专利技术属性】
技术研发人员：范才进，牛唯，刘磊，毛先胤，李敏，黄欢，李斌，吕乾勇，历天威，邹雕，潘锐健，张义钊，钟正，高勇，张鸷，陈远，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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