[发明专利]定制风力发电机组的方法和设备

说明书

本公开提供了一种定制风力发电机组的方法和设备。所述方法包括：确定定制风电场任务的风资源湍流强度；构建包含至少一个现有风电场项目的风资源湍流强度、机组控制器信息和机组信息的样本数据库；在所述样本数据库中选择与所述定制风电场任务的风资源湍流强度匹配的现有风电场项目的风资源湍流强度，以从现有风电场项目中确定匹配的机组控制器信息和机组信息。根据本公开的方法和设备，可基于风资源湍流强度匹配机组控制器信息和机组信息。

技术领域

本公开总体说来涉及风力发电机组定制化技术，更具体地讲，涉及一种定制风力发电机组的方法和设备。

背景技术

随着风力发电技术的发展，对风力发电机组的需求的划分也越来越详细。业主为了能够使风力发电机组所在的风电场的发电量更多，以便从风电场获得更多收益，需要针对风电场定制风力发电机组。

风力发电机组定制化技术的发展主要包括三个阶段：在第一个阶段，为多个业主定制同一型号的风力发电机组；在第二个阶段，根据风电场的特征，针对风电场定制风力发电机组；在第三个阶段，根据风电场中的机位点的特征，针对机位点定制风力发电机组。目前，风力发电机组定制化技术正处于第二阶段，即针对风电场的地形地貌和风资源分布定制机型。

一般情况下，风力发电机组选型需要选择设计合理、发电效率高、质量稳定的风力发电机组，同时兼顾以下几点：根据风况和安全要求选择机型；尽量选择较高塔架，以尽可能的捕获风能，但是塔架的高度受到安全性制约。

风力发电机组塔架高度变化意味着轮毂高度增高，叶轮捕获风能也在增加，发电功率输出增加。以西班牙Gamesa公司的G80风力发电机组为例，其塔架高度可以为67米、也可以为78米或者100米。因此，选用塔架高的机组一般可以获得较高的年发电量。但是，叶轮和塔筒承受的风载荷以弯矩和推力的形式直接作用于风力发电机组上，最终以力矩的形式传递到塔筒底部。轮毂高度处风速增大，塔架承受的载荷也在增加。

因此，在风力发电机组定制化任务中，需要同时考虑目标风电场风况对机组设计参数的影响。

发明内容

本公开的示例性实施例在于提供一种定制风力发电机组的方法和设备，以解决现有技术中存在的至少一部分问题。

根据本公开的示例性实施例，提供了一种定制风力发电机组的方法，其中，所述方法包括：确定定制风电场任务的风资源湍流强度；构建包含至少一个现有风电场项目的风资源湍流强度、机组控制器信息和机组信息的样本数据库；在所述样本数据库中选择与所述定制风电场任务的风资源湍流强度匹配的现有风电场项目的风资源湍流强度，以从现有风电场项目中确定匹配的机组控制器信息和机组信息。

可选的，在所述样本数据库中选择与所述定制风电场任务的风资源湍流强度匹配的现有风电场项目的风资源湍流强度的步骤包括：根据所述至少一个现有风电场项目的风资源湍流强度和所述定制风电场任务的风资源湍流强度计算极限指数和疲劳指数差；根据所述极限指数和所述疲劳指数差选择匹配的机组控制器信息和机组信息。

可选的，所述极限指数表示样本数据库中各风速段的极限湍流强度包络值与所述定制风电场任务的各风速段的极限湍流强度包络值的离散程度。

可选的，所述疲劳指数差表示样本数据库中现有风电场项目的极限湍流强度与所述定制风电场任务的极限湍流强度对机组寿命影响程度的差值。

可选的，疲劳指数包括风电场各风速段的疲劳湍流强度包络值按照设定时间段内威布尔分布计算的累计值。