本申请公开了一种风力发电机组风速功率曲线输出方法及装置，包括：基于地理范围内的地形参数建立地理范围内的计算流体动力学CFD模型。在CFD模型中输入对象位置处的风速，获取CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速。对象位置为测风装置所处位置处，距测风装置地基的高度为风机机组轮毂高度的位置。基于CFD模型输出的风机机组轮毂高度处自由流风速和对象位置处的风速，计算风机机组轮毂高度处的气流畸变系数。基于气流畸变系数和测风装置实时测量的风速风速与风力发电机组输出功率的数学模型，获取实时风机机组轮毂高度处自由流风速。基于实时风机机组轮毂高度处自由流风速和实时风机机组净功率，输出风力发电机组风速功率曲线。该方法不需要移除风力发电机组，减少了成本。减少了成本。减少了成本。
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【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组风速功率曲线输出方法及装置
[0001]本申请涉及风力发电
，尤其涉及一种风力发电机组风速功率曲线 输出方法及装置。
技术介绍
[0002]风力发电机组通过功率曲线进行功率特性评估，功率曲线为风力发电机组 的实测机组净上网功率和实测自由流风速的关系曲线，表征了风力发电机组出 力性能的优劣。
[0003]目前，可直接采用参考测风塔测量的风速和机组净上网功率来绘制功率曲 线。其中，参考测风塔位于距离风力发电机一定距离的位置。但是，针对复杂 地形，参考测风塔测量的风速和实测自由流风速两者之间存在气流畸变系数， 而上述方法未考虑气流畸变系数，导致参考测风塔测量的风速并不能准确表征 实测自由流风速，进而使得绘制的功率曲线误差较大。另外，针对复杂地形， 可通过在风力发电机组点位旁边安装标定测风塔，风力发电机组进行停机。通 过标定测风塔和参考测风塔获取标定测风塔测量的风速和参考测风塔测量的 风速之间的气流畸变系数。其中，标定测风塔的风速可认为为风力发电机组的 实测自由流风速。在获取气流畸变系数后，移除标定测风塔，则可通过气流畸 变系数和参考测风塔测量的风速，获取风力发电机组的实测自由流风速，进而 获取功率曲线。但是风力发电机组和标定测风塔距离太近时，风力发电机组本 身为一个大的障碍物，导致得到的气流畸变系数是不准确的。而且后续移除标 定测风塔造成人力成本和物力成本太大。
[0004]另外，为了使得气流畸变系数准确，标定测风塔可安装在风力发电机组点 位来获取准确的气流畸变系数。但是，针对已建风力发电机组，若在风力发电 机组点位安装标定测风塔，则需要移除风力发电机组，再安装标定测风塔，而 且后续需要移除标定测风塔，使得标定过程的人力成本和物力成本太大。
技术实现思路
[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种风力发电机组风速功率曲线输 出方法及装置，针对复杂地形，该方法不需要拆除风力发电机组且能获取复杂 地形下的更加准确的风力发电机组功率曲线。
[0006]为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
[0007]本申请实施例提供一种风力发电机组风速功率曲线输出方法，包括：
[0008]基于地理范围内的地形参数建立所述地理范围内的计算流体动力学CFD 模型；所述地理范围为以风机机组为中心，以所述风机机组和测风装置的距离 为半径的范围；
[0009]在所述CFD模型中输入对象位置处的风速，获取所述CFD模型输出的风 机机组轮毂高度处的自由流风速；所述对象位置为所述测风装置所处位置处， 距测风装置地基的高度为所述风机机组轮毂高度的位置；
[0010]基于所述CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速和所述对象 位置处的风速，计算所述风机机组轮毂高度处的气流畸变系数；
[0011]基于所述气流畸变系数和所述测风装置实时测量的风速，获取实时的风机 机组轮毂高度处的自由流风速；
[0012]基于所述实时的风机机组轮毂高度处的自由流风速和实时的风机机组净 功率，输出风力发电机组风速功率曲线。
[0013]可选地，在所述基于地理范围内的地形参数建立所述地理范围内的计算流 体动力学CFD模型之后，所述在所述CFD模型中输入对象位置处的风速，获 取所述CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速之前，所述方法还 包括：
[0014]获取测量位置和目标位置处的真实空间截面风速；所述测量位置包括与风 机机组轮毂高度处于同一水平高度上的风机机组叶轮前侧到所述测风装置之 间的至少一个位置；所述目标位置为所述测风装置所处位置处，与风机机组轮 毂高度处于同一水平高度的位置；
[0015]基于所述真实空间截面风速对所述CFD模型进行修正，获取修正后的 CFD模型。
[0016]可选地，所述获取测量位置处的真实空间截面风速，包括：
[0017]实时获取机舱雷达采集的测量位置处的空间截面风速；
[0018]对所述机舱雷达进行标定，确定所述机舱雷达采集的风速和所述测风装置 测量的风速之间的标定关系；
[0019]根据所述标定关系修正所述测量位置处的空间截面风速，获取测量位置处 的真实空间截面风速。
[0020]可选地，所述对所述机舱雷达进行标定，确定所述机舱雷达的测量风速和 所述测风装置的测量风速的标定关系，包括：
[0021]获取预设时间内的所述机舱雷达采集的所述目标位置处的空间截面风速 数据；
[0022]获取所述预设时间内的所述测风装置测量的所述目标位置处的测量风速 数据；
[0023]基于所述空间截面风速数据和所述测量风速数据，利用最小二乘法和分仓 法获取所述机舱雷达的测量风速和所述测风装置的测量风速的标定关系。
[0024]可选地，所述基于所述真实空间截面风速对所述CFD模型进行修正，获 取修正后的CFD模型，包括：
[0025]在所述CFD模型中输入对象位置处的风速，获取所述CFD模型输出的所 述测量位置和所述目标位置处的仿真空间截面风速；所述对象位置为所述测风 装置所处位置处，距测风装置地基的高度为所述风机机组轮毂高度处的位置；
[0026]根据所述真实空间截面风速和所述仿真空间截面风速，计算所述测量位置 和所述目标位置处的风速误差；
[0027]利用所述风速误差调整所述CFD模型的模型参数，直到所述测量位置和 所述目标位置处的风速误差均达到预设条件，获取修正后的CFD模型。
[0028]本申请实施例还提供了一种风力发电机组风速功率曲线输出装置，该装置 包括：
[0029]模型建立单元，用于基于地理范围内的地形参数建立所述地理范围内的计 算流体动力学CFD模型；所述地理范围为以风机机组为中心，以所述风机机 组和测风装置的距离为半径的范围；
[0030]第一获取单元，用于在所述CFD模型中输入对象位置处的风速，获取所 述CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速；所述对象位置为所述 测风装置所处位置处，距
测风装置地基的高度为所述风机机组轮毂高度的位 置；
[0031]计算单元，基于所述CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速 和所述对象位置处的风速，计算所述风机机组轮毂高度处的气流畸变系数；
[0032]第二获取单元，用于基于所述气流畸变系数和所述测风装置实时测量的风 速，获取实时的风机机组轮毂高度处的自由流风速；
[0033]输出单元，用于基于所述实时的风机机组轮毂高度处的自由流风速和实时 的风机机组净功率，输出风力发电机组风速功率曲线。
[0034]可选地，所述装置还包括：
[0035]第一获取子单元，用于在所述基于地理范围内的地形参数建立所述地理范 围内的计算流体动力学CFD模型之后，所述在所述CFD模型中输入对象位置 处的风速，获取所述CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速之前， 获取测量位置和目标位置处的真实空间截面风速；所述测量位置包括与风机机
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组风速功率曲线输出方法，其特征在于，包括：基于地理范围内的地形参数建立所述地理范围内的计算流体动力学CFD模型；所述地理范围为以风机机组为中心，以所述风机机组和测风装置的距离为半径的范围；在所述CFD模型中输入对象位置处的风速，获取所述CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速；所述对象位置为所述测风装置所处位置处，距测风装置地基的高度为所述风机机组轮毂高度的位置；基于所述CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速和所述对象位置处的风速，计算所述风机机组轮毂高度处的气流畸变系数；基于所述气流畸变系数和所述测风装置实时测量的风速，获取实时的风机机组轮毂高度处的自由流风速；基于所述实时的风机机组轮毂高度处的自由流风速和实时的风机机组净功率风速与风力发电机组输出功率的数学模型，输出风力发电机组风速功率曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于地理范围内的地形参数建立所述地理范围内的计算流体动力学CFD模型之后，所述在所述CFD模型中输入对象位置处的风速，获取所述CFD模型输出的风机机组轮毂高度处的自由流风速之前，所述方法还包括：获取测量位置和目标位置处的真实空间截面风速；所述测量位置包括与风机机组轮毂高度处于同一水平高度上的风机机组叶轮前侧到所述测风装置之间的至少一个位置；所述目标位置为所述测风装置所处位置处，与风机机组轮毂高度处于同一水平高度的位置；基于所述真实空间截面风速对所述CFD模型进行修正，获取修正后的CFD模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取测量位置处的真实空间截面风速，包括：实时获取机舱雷达采集的测量位置处的空间截面风速；对所述机舱雷达进行标定，确定所述机舱雷达采集的风速和所述测风装置测量的风速之间的标定关系；根据所述标定关系修正所述测量位置处的空间截面风速，获取测量位置处的真实空间截面风速。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述机舱雷达进行标定，确定所述机舱雷达的测量风速和所述测风装置的测量风速的标定关系，包括：获取预设时间内的所述机舱雷达采集的所述目标位置处的空间截面风速数据；获取所述预设时间内的所述测风装置测量的所述目标位置处的测量风速数据；基于所述空间截面风速数据和所述测量风速数据，利用最小二乘法和分仓法获取所述机舱雷达的测量风速和所述测风装置的测量风速的标定关系。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述真实空间截面风速对所述CFD模型进行修正，获取修正后的CFD模型，包括：在所述CFD模型中输入对象位置处的风速，获取所述CFD模型输出的所述测量位置和所述目标位置处的仿真空间截面风速；所述对象位置为所述测风装置所处位置处，距测风装置地基的高度为所述风机机组轮毂高度处的位置；根据所述真实空间截面风速和所述仿真空间截面风速，计算所述测量位置和所述目标位置处的风速误差；
利用所述风速误差调整所述CFD模型的模型参数，直到所述测量位置和所述目标位置处的风速误差均达到预设条件，获取修正后的CFD模型。6.一种风力发电机组风速功率曲线输出装置，其特征在于，包括：模型建立单元，用于基于地理范围内的地形参数建立所述地理范围内的计算流体动力学CFD模型；所述地理范围为以风机机组为中心，以所述风机机组和测风装置的距离为半径的范围；第一获取单元，用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂峰，李强，张芳，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
全部详细技术资料下载 我是这个专利的主人
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