【技术实现步骤摘要】
确定湍流强度的方法和装置
本专利技术涉及数据处理领域，更具体地讲，涉及一种确定湍流强度的方法和装置。
技术介绍
在风力发电领域，湍流对风场中风力发电机组的影响比较大。湍流会使风力发电机组的疲劳载荷增大，造成风力发电机组的工作状态不稳定，从而影响风力发电机组的寿命。因此，准确地确定湍流强度至关重要。对风力发电机组造成影响的湍流主要为风力发电机组的扫风面(风力发电机组的叶轮所在的平面)处的湍流。因此，需要测量的湍流强度为风力发电机组的扫风面处的湍流强度。风力发电机组的扫风面处的湍流强度通常通过扫风面处的风速来获得。而由于风力发电机组的叶轮旋转的影响，风力发电机组的扫风面处的风速难以被风力发电机组的机舱上的风速仪准确测量。因而，造成确定的风力发电机组的扫风面处的湍流强度不准确。通常，一种增加确定的湍流强度的精度的方式是：在风力发电机组设置用于测量叶轮旋转的加速度的加速度计，或建立测风塔测量风速，通过加速度计的测量结果对风力发电机组的机舱上的风速仪测量的风速进行修改，或根据机舱上的风速仪测量的风速与测风塔测量的风速之间的相关性，来更准确地确定湍流强度。另外的增加湍流强度的测量精度的方式是：通过设置激光雷达来测量远处来风，从而更准确地确定湍流强度。然而，上述方式均增加了风力发电机组的成本。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例的目的在于提供一种确定湍流强度的方法和装置。所述确定湍流强度的方法和装置能够风力发电机组的平均功率风速曲线，来准确地确定风力发电机组的湍流强度，减小了确定湍流...
【技术保护点】
1.一种确定湍流强度的方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取预定风力发电机组运行在实际条件下的实际的平均风速和对应的实际的平均功率；/n使用所述预定风力发电机组运行在预定条件下的湍流强度对功率及风速的影响关系以及实际的平均风速和对应的实际的平均功率，确定所述实际条件下的实际湍流强度。/n
【技术特征摘要】
1.一种确定湍流强度的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预定风力发电机组运行在实际条件下的实际的平均风速和对应的实际的平均功率；
使用所述预定风力发电机组运行在预定条件下的湍流强度对功率及风速的影响关系以及实际的平均风速和对应的实际的平均功率，确定所述实际条件下的实际湍流强度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述预定风力发电机组运行在预定条件下的湍流强度对功率及风速的影响关系以及实际的平均风速和对应的实际的平均功率，确定所述实际条件下的实际湍流强度的步骤包括：
将实际条件下的实际的平均功率转换为所述预定条件下的转换平均功率；
使用所述湍流强度对功率及风速的影响关系以及实际的平均风速和对应的转换平均功率，确定所述实际条件下的实际湍流强度。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定条件包括：标准空气密度和/或所述预定风力发电机组的标准能量转换效率，实际条件包括：实际空气密度和/或所述预定风力发电机组的实际能量转换效率，
其中，平均风速指示预定时间长度内的实时风速序列中的所有实时风速的平均值，平均功率指示所述预定时间长度内的实时功率序列中的所有实时功率的平均值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述湍流强度对功率及风速的影响关系由所述预定条件下的多条平均功率风速曲线来表示，其中，所述多条平均功率风速曲线分别对应于在所述预定条件下的多个湍流强度，所述多条平均功率风速曲线中的每条平均功率风速曲线指示在所述预定条件下在对应的湍流强度下的平均风速与平均功率之间的对应关系，
所述方法还包括：获取所述预定风力发电机组运行在所述预定条件下的多条平均功率风速曲线。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，使用所述湍流强度对功率及风速的影响关系以及实际的平均风速和对应的转换平均功率，确定所述实际条件下的实际湍流强度的步骤包括：
确定所述多条平均功率风速曲线中的与由实际的平均风速和对应的转换平均功率所指示的点最接近的两条平均功率风速曲线；
确定所述点分别与所述两条平均功率风速曲线上的点的最小距离，作为第一距离和第二距离；
使用第一距离、第二距离以及与所述两条平均功率风速曲线分别对应的第一湍流强度和第二湍流强度，确定实际湍流强度。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，使用第一距离、第二距离以及与所述两条平均功率风速曲线分别对应的第一湍流强度和第二湍流强度，确定实际湍流强度的步骤包括：
将第一距离与第二湍流强度的乘积和第二距离与第一湍流强度的乘积之和，与第一距离和第二距离之和的比值，确定为实际湍流强度。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述湍流强度对功率及风速的影响关系由指示所述预定条件下的平均功率、平均风速和湍流强度之间的对应关系的功率函数来表示，
其中，所述方法还包括：获取所述功率函数，
其中，使用所述湍流强度对功率及风速的影响关系以及实际的平均风速和对应的转换平均功率，确定所述实际条件下的实际湍流强度的步骤包括：
使用所述功率函数，获得与实际的平均风速和转换平均功率对应的最优湍流强度，作为实际湍流强度，其中，最优湍流强度指示当将最优湍流强度、实际的平均风速代入所述功率函数时获得的平均功率与转换平均功率之间的差在预定阈值范围内的湍流强度。
8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，使用所述湍流强度对功率及风速的影响关系以及实际的平均风速和对应的转换平均功率，确定所述实际条件下的实际湍流强度的步骤还包括：
确定实际的平均风速是否位于预定风速区间内；
当实际的平均风速位于所述预定风速区间内时，从湍流强度曲线获得与实际的平均风速对应的理论湍流强度所对应的湍流强度作为最终实际湍流强度。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过与实际的平均风速对应的所述预定时间长度内的实时风速序列中的所有实时风速的标准差和平均值，获得理论湍流强度。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，湍流强度曲线指示实际湍流强度与理论湍流强度之间的对应关系，
所述方法还包括：将所述实际条件下的多个实际湍流强度和对应的多个理论湍流强度进行拟合，获得湍流强度曲线。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，理论湍流强度为所述标准差与所述平均值的比值。
12.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将实际条件下的实际的平均功率转换为所述预定条件下的转换平均功率的步骤包括：
计算标准空气密度与实际空气密度的比值，作为第一比值；
计算所述预定风力发电机组的标准能量转换效率与实际能量转换效率的比值，作为第二比值；
使用第一比值和/或第二比值，将实际的平均功率转换为转换平均功率。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，转换平均功率为第一比值和/或第二比值与实测的平均转换功率的乘积。
14.如权利要求10所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：波·约尔·佩德森，王明辉，张光磊，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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