一种基于多尾流模型的风机尾流分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多尾流模型的风机尾流分析方法，主要包括：对尾流模型进行分析；基于尾流模型的分析结果，对尾流湍流模型进行分析；基于尾流湍流模型的分析结果，对尾流组合模型进行分析，得到尾流模型、尾流湍流模型和尾流组合模型的风机尾流分析结果。本发明专利技术所述基于多尾流模型的风机尾流分析方法，可以克服现有技术中稳定性差、可靠性低和成本高等缺陷，以实现稳定性好、可靠性高和成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，主要包括：对尾流模型进行分析；基于尾流模型的分析结果，对尾流湍流模型进行分析；基于尾流湍流模型的分析结果，对尾流组合模型进行分析，得到尾流模型、尾流湍流模型和尾流组合模型的风机尾流分析结果。本专利技术所述基于多尾流模型的风机尾流分析方法，可以克服现有技术中稳定性差、可靠性低和成本高等缺陷，以实现稳定性好、可靠性高和成本低的优点。【专利说明】
本专利技术涉及风力发电过程中风资源监测
，具体地，涉及。
技术介绍
我国风电进入规模化发展阶段以后所产生的大型风电基地多数位于“三北地区”(西北、东北、华北)，大型风电基地一般远离负荷中心，其电力需要经过长距离、高电压输送到负荷中心进行消纳。由于风资源的间歇性、随机性和波动性，导致大规模风电基地的风电出力会随之发生较大范围的波动，进一步导致输电网络充电功率的波动，给电网运行安全带来一系列问题。截至2013年11月，甘肃电网并网风电装机容量已达到668万千瓦，约占甘肃电网总装机容量的21%，成为仅次于火电的第二大主力电源。随着风电并网规模的不断提高，风力发电的不确定性和不可控性给电网的安全稳定经济运行带来诸多问题。因此需要对大规模风力发电的相关问题进行深入分析研究，尤其需要分析大规模风电集中并网情况下风机尾流效应对风电场运行情况的影响。关于多尾流模型的风机尾流分析，现有技术中尚未发现相关记载。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在稳定性差、可靠性低和成本闻等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出，以实现稳定性好、可靠性高和成本低的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:，主要包括:a、对尾流模型进行分析；b、基于尾流模型的分析结果，对尾流湍流模型进行分析；C、基于尾流湍流模型的分析结果，对尾流组合模型进行分析，得到尾流模型、尾流湍流模型和尾流组合模型的风机尾流分析结果。 进一步地，在步骤a中，所述尾流模型即Larsen模型，是基于普朗特边界层方程的渐近表达式，是一种解析模型。进一步地,所述步骤a,具体包括:假定下风向不同位置的风速衰减具有相似性，并且风速只会发生中等程度的衰减，则可通过下式计算下风向L=X处的尾流影响区域半径:【权利要求】1.，其特征在于，主要包括: a、对尾流模型进行分析； b、基于尾流模型的分析结果，对尾流湍流模型进行分析； C、基于尾流湍流模型的分析结果，对尾流组合模型进行分析，得到尾流模型、尾流湍流模型和尾流组合模型的风机尾流分析结果。2.根据权利要求1所述的基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，在步骤a中，所述尾流模型即Larsen模型，是基于普朗特边界层方程的渐近表达式，是一种解析模型。3.根据权利要求1或2所述的基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，所述步骤a，具体包括: 假定下风向不同位置的风速衰减具有相似性，并且风速只会发生中等程度的衰减，则可通过下式计算下风向L=X处的尾流影响区域半径: 4.根据权利要求3所述的基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，所述步骤a,具体还包括: 为了避免计算普朗特混合长，在工程中常由下式来计算C1: 5.根据权利要求4所述的基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，所述步骤a,具体还包括: 缺乏实测风数据时，环境湍流强度由下式近似确定: 6.根据权利要求5所述的基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，所述步骤b，具体包括: 尾流模型中需增加尾流对下风向环境瑞流的影响，Larsen模型中采用以下简单的经验模型反映尾流影响区域内的相应位置，由尾流增加的湍流强度: 7.根据权利要求6所述的基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，所述步骤b,具体还包括: 若认为尾流湍流是一个独立的随机变量，则由公式(9)计算下风向测风塔处总的湍流强度: 8.根据权利要求7所述的基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，所述步骤C，具体包括: 对单一尾流模型进行扩展，求得上风向多台风电机组共同作用下的测风塔承受的尾流效应。9.根据权利要求8所述的基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，所述对单一尾流模型进行扩展，求得上风向多台风电机组共同作用下的测风塔承受的尾流效应的操作，具体包括: 采用平方求和法进行尾流组合，平方求和法的表达式如公式(10)所示: 【文档编号】G01M9/06GK103884485SQ201410064885【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日 【专利技术者】路亮, 汪宁渤, 姜文玲, 王定美, 刘光途, 吕清泉, 陈钊 申请人:国家电网公司, 国网甘肃省电力公司, 甘肃省电力公司风电技术中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多尾流模型的风机尾流分析方法，其特征在于，主要包括：a、对尾流模型进行分析；b、基于尾流模型的分析结果，对尾流湍流模型进行分析；c、基于尾流湍流模型的分析结果，对尾流组合模型进行分析，得到尾流模型、尾流湍流模型和尾流组合模型的风机尾流分析结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路亮，汪宁渤，姜文玲，王定美，刘光途，吕清泉，陈钊，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网甘肃省电力公司，甘肃省电力公司风电技术中心，
类型：发明
国别省市：北京;11