[发明专利]一种基于二维迹线追踪的风电场发电量校核方法、系统、计算机设备、存储介质有效
申请号: | 202111007764.X | 申请日: | 2021-08-30 |
公开(公告)号: | CN113705126B | 公开(公告)日: | 2022-12-13 |
发明(设计)人: | 叶昭良;郭小江;刘鑫;闫姝;陈新明;卢坤鹏;屠劲林;冯笑丹;王雪璐;卜照军 | 申请(专利权)人: | 华能新能源股份有限公司;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司;华能集团技术创新中心有限公司;华能海上风电科学技术研究有限公司 |
主分类号: | G06F30/28 | 分类号: | G06F30/28;G06F111/08;G06F113/06;G06F113/08;G06F119/14 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 安彦彦 |
地址: | 100036 北京市海淀*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 二维 追踪 电场 发电量 校核 方法 系统 计算机 设备 存储 介质 | ||
1.一种基于二维迹线追踪的风电场发电量校核方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在待研究的复杂地形区域布设测风设备,获得测风数据,基于测风数据得到测风塔风速风向概率分布;
对复杂地形建模并划分网格,利用工程湍流模型进行多扇区的数值计算,获得风电场仿真结果;
S2、对风电场仿真结果进行风资源计算,获得机组节点信息、风轮回转面的周向特征迹线数据;通过机组节点信息获得机组运行功率曲线;
S3、对风轮回转面的周向特征迹线数据进行提取,获得风轮回转面的周向特征迹线;
S4、根据S1得到的风电场仿真结果确定测风塔与机组节点对应映射关系,根据映射关系及测风塔风速风向概率分布确定各个机组节点未修正的实际风速的风速风向概率分布;
S5、结合风电场所有机组的风轮回转面的周向特征迹线的分布,分析周向特征迹线是否发生偏转,考虑迹线存在的影响,根据尾流计算模型对机组节点未修正的风速进行尾流折减后的风速修正,获得修正后的机组节点运行速度,进一步得到修正后的风速风向概率分布;
S6、基于运行功率曲线和修正后的风速风向概率分布进行累计发电量计算。
2.根据权利要求1所述的一种基于二维迹线追踪的风电场发电量校核方法,其特征在于,S1中,工程湍流模型采用CFD软件中的k-ε湍流模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于二维迹线追踪的风电场发电量校核方法,其特征在于,S1中,在待研究的复杂地形区域布设测风设备具体为:
确定当地主风向方向,在山丘迎风面的山脚位置处放置一个激光雷达,测得轮毂高度处的速度;利用指数或对数公式拟合确定入口速度廓线,提供给仿真计算模块计算出初始入口边界速度;
在风场机组周边安装另一个激光雷达,获得一段时间内的测风塔测风数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于二维迹线追踪的风电场发电量校核方法,其特征在于,S4中具体为:
遍历风速风向概率分布表中每个数据,根据该数据代表的特征速度和特征角度,寻找映射关系,映射测风数据的频率分布表到各个机组点位;
考虑迹线存在的影响,根据尾流计算模型进行尾流折减后的风速计算,得到一定速度分仓下的概率,得到机组节点未修正的实际风速的风速风向概率分布。
5.根据权利要求1所述的一种基于二维迹线追踪的风电场发电量校核方法,其特征在于,S5中,迹线存在的影响具体为:
如果偏转不影响到下游机组,则不再通过尾流模型计算速度亏损;如果偏转影响到下游机组,则按照尾流模型进行速度亏损计算,获得修正后的机组节点运行速度。
6.根据权利要求1所述的一种基于二维迹线追踪的风电场发电量校核方法,其特征在于,S6中,年发电量的计算公式为:
其中,AEP表示年发电量;
Nh表示风电场全年利用小时数;
N代表风电场内全年的风速分布对应曲线划分的速度分仓个数;
Vi、Pi代表代表速度分仓i的标准化平均风速和功率;
F(Vi)为风速的wws表中的某速度对应的概率。
7.根据权利要求6所述的一种基于二维迹线追踪的风电场发电量校核方法,其特征在于,最终的风电场机组发电量AEP′的计算公式为:
其中,nj代表折减系数。
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