[发明专利]风电机组尾流速度损失的评估方法、装置及存储介质

说明书

本发明涉及风力发电技术领域，具体提供一种风电机组尾流速度损失的评估方法、装置及存储介质，旨在解决现有评估方法中尾流膨胀率的计算通常依赖拟合获得的半经验公式导致在某些风况下风电机组尾流速度损失的预测精度较低的问题。为此目的，本发明的风电机组尾流速度损失的评估方法包括：获取风电机组上游的流向速度分量时间序列、展向速度分量时间序列和垂向速度分量时间序列；基于流向速度分量时间序列确定第一初始尾流宽度和对流速度；基于展向速度分量时间序列、垂向速度分量时间序列、第一初始尾流宽度和对流速度确定最终尾流膨胀率；基于最终尾流膨胀率对风电机组尾流速度损失进行评估，得到评估结果。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体提供一种风电机组尾流速度损失的评估方法、装置及存储介质。

背景技术

风电机组的尾流效应会导致风电场发电量显著下降，因此，在前期规划中考虑风电机组尾流进行排布优化是十分有必要的。当前通常采用解析尾流模型进行风电场排布优化。现有解析尾流模型中唯一待定的自由参数是就是尾流膨胀率，通过尾流膨胀率即可确定尾流宽度，进而计算尾流速度损失。准确地计算尾流膨胀率对于计算风电机组尾流速度损失，优化风电场排布有着至关重要的意义。目前尾流膨胀率的计算通常依赖拟合获得的半经验公式，这些公式通常只考虑了湍流强度的影响，在某些风况下风电机组尾流速度损失的预测精度较低。

相应地，本领域需要一种新的风电机组尾流速度损失的评估方案来解决上述问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决目前尾流膨胀率的计算通常依赖拟合获得的半经验公式，这些公式通常只考虑了湍流强度的影响，在某些风况下风电机组尾流速度损失的预测精度较低的技术问题。本发明提供了一种风电机组尾流速度损失的评估方法、装置及存储介质。

在第一方面，本发明提供一种风电机组尾流速度损失的评估方法，包括：获取风电机组上游的流向速度分量时间序列、展向速度分量时间序列和垂向速度分量时间序列；基于所述流向速度分量时间序列确定第一初始尾流宽度和对流速度；基于所述展向速度分量时间序列、垂向速度分量时间序列、第一初始尾流宽度和对流速度确定最终尾流膨胀率；基于所述最终尾流膨胀率对风电机组尾流速度损失进行评估，得到评估结果。

在一个实施方式中，基于所述流向速度分量时间序列确定第一初始尾流宽度和对流速度包括：基于所述流向速度分量时间序列计算平均入流速度和流向湍流强度；基于所述平均入流速度确定风电机组推力系数；基于所述流向湍流强度、风电机组推力系数以及风电机组下游初始位置确定第一初始尾流宽度；基于所述平均入流速度和风电机组推力系数确定所述对流速度。

在一个实施方式中，基于所述展向速度分量时间序列、垂向速度分量时间序列、第一初始尾流宽度和对流速度确定最终尾流膨胀率包括：

步骤S1、基于所述展向速度分量时间序列、垂向速度分量时间序列、第一初始尾流宽度和对流速度确定风电机组尾流虚拟起始点；

步骤S2、基于所述风电机组尾流虚拟起始点确定风电机组下游不同位置的第一尾流宽度；

步骤S3、基于尾流宽度的线性膨胀假设对所述风电机组下游不同位置的第一尾流宽度进行拟合，得到当前尾流膨胀率；

步骤S4、基于所述当前尾流膨胀率和风电机组下游初始位置确定第二初始尾流宽度；

步骤S5、基于所述第一初始尾流宽度和第二初始尾流宽度确定最终尾流膨胀率。