风力发电机组的尾流流场的确定方法、装置及系统制造方法及图纸

技术编号:31665927 阅读:75 留言:0更新日期:2022-01-01 10:05
本申请实施例提供了一种风力发电机组的尾流流场的确定方法、装置及系统。该风力发电机组的尾流流场的确定方法,包括:获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速;根据各风力发电机组在当前等效风速下的功率系数、推力系数以及等效风速,确定各风力发电机组的当前推力;根据各风力发电机组的当前推力,确定各风力发电机组的当前候选尾流流场;确定当前候选尾流流场与上一次候选尾流流场的偏差是否小于预设值;若是,则将当前候选尾流流场作为尾流流场,若否,则继续确定各风力发电机组的下一次候选尾流流场。本申请实施例能够提高风力发电机组的尾流流场的计算精确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的尾流流场的确定方法、装置及系统


[0001]本申请涉及风力发电机组的
,具体而言,本申请涉及一种风力发电机组的尾流流场的确定方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]目前,大部分风电场将多台风力发电机组排布在一起,下游风力发电机组会受上游风力发电机组尾流的影响。风机尾流的影响主要包括两个方面,一方面会引起风速衰减,从而导致发电量降低;另一方面会引起湍流增加,从而影响风力发电机组的安全。
[0003]现在大型风电场越来越多,采用基于小型风电场总结出来的线性尾流模型,会使得风电场中风力发电机组的尾流流场的计算不精确,从而低估风力发电机组的尾流的影响,导致高估发电量,带来投资风险。而且,尾流流场的影响因素不仅包括现有模型中的风机推力系数c
t
和风机的间距,还包括大气稳定度和湍流等,但是这些参数的影响在现有的尾流模型中体现不出来,进而也导致风电场中风力发电机组的尾流流场的计算不精确。

技术实现思路

[0004]本申请针对现有方式的缺点,提出一种风力发电机组的尾流流场的确定方法、装置及系统,用以解决现有技术存在的风电场中风力发电机组的尾流流场的计算不精确的技术问题。
[0005]第一方面,本申请实施例提供一种风力发电机组的尾流流场的确定方法,包括:
[0006]获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速;
[0007]根据各风力发电机组在当前等效风速下的功率系数、推力系数以及等效风速,确定各风力发电机组的当前推力;
[0008]根据各风力发电机组的当前推力,确定各风力发电机组的当前候选尾流流场;
[0009]确定当前候选尾流流场与上一次候选尾流流场的偏差是否小于预设值;若是,则将当前候选尾流流场作为尾流流场,若否,则继续确定各风力发电机组的下一次候选尾流流场。
[0010]在一个可能的实现方式中,获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速之前,包括:
[0011]根据每个单元的风速、每个单元的法向和每个单元的面积,确定各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速;各风力发电机组的叶轮迎风面划分为若干个单元。
[0012]在一个可能的实现方式中,各风力发电机组在当前等效风速下的功率系数和推力系数通过如下方式得到:
[0013]根据各风力发电机组的位置信息和机型型号,确定各风力发电机组的功率曲线以及推力曲线分别与风速的对应关系;
[0014]根据各风力发电机组的功率曲线以及推力曲线分别与风速的对应关系,确定各风力发电机组在对应当前等效风速下的功率系数和推力系数。
[0015]在一个可能的实现方式中,获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速之前,还包括:
[0016]根据风频信息,确定致动盘扇区;
[0017]根据致动盘扇区和预存的各风力发电机组排布信息,确定致动盘网格。
[0018]在一个可能的实现方式中,根据各风力发电机组的当前推力,确定各风力发电机组的当前候选尾流流场,包括:
[0019]根据各风力发电机组排布信息,将各风力发电机组的当前推力对应增加到致动盘网格中;
[0020]根据预存的流场控制方程,确定各风力发电机组的当前候选尾流流场。
[0021]第二方面,本申请实施例还提供一种风力发电机组的尾流流场的确定装置,包括:
[0022]风速确定模块,用于获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速;
[0023]推力确定模块,用于根据各风力发电机组在当前等效风速下的功率系数、推力系数以及等效风速,确定各风力发电机组的当前推力;
[0024]尾流流场确定模块,用于根据各风力发电机组的当前推力,确定各风力发电机组的当前候选尾流流场,确定当前候选尾流流场与上一次候选尾流流场的偏差是否小于预设值;若是,则将当前候选尾流流场作为尾流流场,若否,继续确定各风力发电机组的下一次候选尾流流场。
[0025]在一个可能的实现方式中,该风力发电机组的尾流流场的确定装置还包括:
[0026]致动盘网格确定模块,用于根据风频信息,确定致动盘扇区;根据致动盘扇区和预存的各风力发电机组排布信息,确定致动盘网格;以及,
[0027]尾流流场确定模块具体用于根据各风力发电机组排布信息,将各风力发电机组的当前推力对应增加到致动盘网格中;根据预存的流场控制方程,确定各风力发电机组的当前候选尾流流场。
[0028]第三方面,本申请实施例还提供一种风力发电机组的控制器,包括处理器;
[0029]存储器,与处理器电连接;
[0030]至少一个程序,被存储在存储器中并被配置为由处理器执行,至少一个程序被配置用于:实现第一方面的风力发电机组的尾流流场的确定方法。
[0031]第四方面,本申请实施例还提供一种风力发电机组的尾流流场的确定系统,包括:多个风力发电机组和如第三方面的风力发电机组的控制器;
[0032]控制器与多个风力发电机组均通信连接。
[0033]第五方面,本申请实施例再提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质用于存储计算机指令,当计算机指令在计算机上运行时,实现如第一方面的风力发电机组的尾流流场的确定方法。
[0034]本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是:
[0035]本申请实施例是基于风力发电机组和尾流流场是双向耦合的思路,在尾流流场的计算的过程中,将上一次的候选尾流流场和风力发电机组对流场的推力循环迭代实时更新,能够提高风力发电机组的尾流流场的计算精度,从而能够正确评估风力发电机组的尾流的影响,使得发电量评估更准确,降低投资风险。
[0036]首先,本申请实施例获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速,根据各风力发电机组在当前等效风速下的功率系数、推力系数以及等效风速,确定各风力发电机组的当前推力。也就是,本申请实施例结合各风力发电机组特性,能够实时得到各风力发电机组的当前推力,进而能够提高风力发电机组的尾流流场的计算精度。
[0037]其次,本申请实施例将各风力发电机组的当前推力加入到各风力发电机组的尾流流场的确定中,能够更加准确地模拟风力发电机组的尾流对尾流流场的影响,进一步提高风力发电机组的尾流流场的计算精度。
[0038]再次,本申请实施例将当前候选尾流流场和上一次候选尾流流场的偏差,与预设值进行比较,直到偏差小于预设值时尾流流场收敛,也就是尾流流场的计算结果趋于稳定时,将当前候选尾流流场作为尾流流场,进一步保证风力发电机组的尾流流场的计算精度。
[0039]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0040]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0041]图1为本申请实施例提供的一种风力发电机组的尾流流场的确定方法的流本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的尾流流场的确定方法,其特征在于,包括:获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速;根据各风力发电机组在所述当前等效风速下的功率系数、推力系数以及所述等效风速,确定各风力发电机组的当前推力;根据所述各风力发电机组的当前推力,确定各风力发电机组的当前候选尾流流场;确定所述当前候选尾流流场与上一次候选尾流流场的偏差是否小于预设值;若是,则将所述当前候选尾流流场作为尾流流场,若否,则继续确定各风力发电机组的下一次候选尾流流场。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的尾流流场的确定方法,其特征在于,所述获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速之前,包括:根据每个单元的风速、每个单元的法向和每个单元的面积,确定各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速;各风力发电机组的叶轮迎风面划分为若干个单元。3.根据权利要求1所述的风力发电机组的尾流流场的确定方法,其特征在于,所述各风力发电机组在所述当前等效风速下的功率系数和推力系数通过如下方式得到:根据各风力发电机组的位置信息和机型型号,确定各风力发电机组的功率曲线以及推力曲线分别与风速的对应关系;根据各风力发电机组的功率曲线以及推力曲线分别与风速的对应关系,确定各风力发电机组在对应当前等效风速下的功率系数和推力系数。4.根据权利要求1所述的风力发电机组的尾流流场的确定方法,其特征在于,所述获取风电场中各风力发电机组的叶轮迎风面的当前等效风速之前,还包括:根据风频信息,确定致动盘扇区;根据所述致动盘扇区和预存的各风力发电机组排布信息,确定致动盘网格。5.根据权利要求4所述的风力发电机组的尾流流场的确定方法,其特征在于,所述根据所述各风力发电机组的当前推力,确定各风力发电机组的当前候选尾流流场,包括:根据各风力发电机组排布信息,将所述各风力发电机组的当前推力对应增加到所述致动盘网格...

【专利技术属性】
技术研发人员:滕录葆付炳瑞李汉明
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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1