在远近尾流区的尾流损失计算方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种在远近尾流区的尾流损失计算方法和装置。该方法通过获取风力机组参数和风力机运行状态的基本数据，得到对应的流向函数，再确定修正项并对流向函数进行修正，然后再对跨向函数进行修正，最后得到改进的双高斯尾流模型并计算尾流损失。本申请实施例的在远近尾流区的尾流损失计算方法，针对风电场复杂的尾流效应，建立了通用于远近尾流区速度损失计算的双高斯尾流模型，使得在近尾流区和远尾流区的计算结果同样具有较高的精度，避免了在近尾流区进行模拟时误差较大的问题，从而能够获取更加精确的风速损失估计以及更加准确的模拟结果，进而有助于风电场的优化排布研究。究。究。

【技术实现步骤摘要】
在远近尾流区的尾流损失计算方法和装置


[0001]本申请涉及风力发电
，尤其涉及在远近尾流区的尾流损失计算方法和装置。

技术介绍

[0002]在风电场中，当平稳的气流吹过风机叶片带动风力机转动时，风力机从风中获取能量的同时在其下游形成风速下降的尾流区。在尾流区，由于风力机的转动以及叶片的阻挡作用，会在风力机下风向产生尾流效应。尾流效应造成风电场内风速分布不均，影响风电场内每台风电机组运行状况，进一步影响风电场运行工况及输出。近年来，关于尾流模型的研究在不断加深，目前主要通过采用基于高斯分布的风机解析式型尾流模型，即Ishihara尾流模型计算尾流区的速度损失。
[0003]但是，风电场中多个风机尾流往往重叠，尾流叠加区湍流结构复杂，因此除对单个尾流进行精确计算外，不同尾流重叠区的速度损失和湍流变化也需要建模计算。所以，在使用该种模型进行尾流区风速损失的计算时，存在以下问题：(1)现有的模型仅适用于远尾流区域，由于近尾流区域的环境湍流强度过高且推力系数过大，所以这会削弱风机空气动力学的影响，使得计算结果不准确。(2)现有的模型在近尾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在远近尾流区的尾流损失计算方法，其特征在于，包括：获取风力机组参数和风力机运行状态的基本数据，所述风力机组参数包括风力机推力系数C
T
、转子直径D、距转子中心的轴向距离x、距尾迹中心的径向距离r，所述基本数据包括环境涡流强度I
a
、每个横截面上沿跨度方向的平均速度损失分布的标准偏差σ；根据所述风力机组参数和所述基本数据得到对应的流向函数；根据所述风力机组参数和所述基本数据确定修正项，并基于所述修正项对所述流向函数进行修正，得到修正后的流向函数；根据所述风力机组参数和所述基本数据得到修正后的跨向函数；基于修正后的跨向函数和修正后的流向函数得到改进的双高斯尾流模型；利用改进的双高斯尾流模型计算出尾流损失。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述风力机组参数和所述基本数据得到对应的流向函数，包括：确定所述流向函数中的第一参数a和第二参数b，其中，a＝0.93C
T
‑
0.75
I
a0.17
，b＝0.42C
T0.60
I
a0.20
；根据所述第一参数a、所述第二参数b、所述转子直径D、所述距转子中心的轴向距离x得到对应的流向函数，3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述风力机组参数和所述基本数据确定修正项，并基于所述修正项对所述流向函数进行修正，得到修正后的流向函数，包括：根据所述风力机推力系数C
T
、所述转子直径D、所述距转子中心的轴向距离x、所述环境涡流强度I
a
确定所述修正项p，p
∝
C
T
‑
α
I
a
‑
β
(1
‑
x/D)
‑2；将所述修正项p添加至所述流向函数，并生成所述修正后的流向函数，4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述风力机组参数和所述基本数据得到修正后的跨向函数，包括：根据所述风力机推力系数C
T
、所述转子直径D、所述距转子中心的轴向距离x、所述环境涡流强度I
a
确定第三参数m，根据所述转子直径D、所述距转子中心的轴向距离x确定第四参数k，根据所述距尾迹中心的径向距离r、所述每个横截面上沿跨度方向的平均速度损失分
布的标准偏差σ、第三参数m以及第四参数k生成修正后的跨向函数，5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于修正后的跨向函数和修正后的流向函数得到改进的双高斯尾流模型，包括：所述修正后的跨向函数和所述修正后的流向函数相乘得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：马驰，刘震卿，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：