[发明专利]风力机模拟器的模拟性能的评价方法

摘要

本发明公开了一种风力机模拟器(Wind Turbine Simulator，WTS)的模拟性能的评价方法，特别是一种验证风力机模拟器能否准确模拟真实风机的评价方法，通过比较不同风速的恒定风速下的稳态C_P与C_Pmax验证风机模拟器是否准确模拟了实际风力机的静态特性，通过在相同的湍流风速序列下对同种风机进行动模实验和仿真，比较实验和仿真结果中机械动态和电气动态两方面的参数，确定风机模拟器能否准确模拟实际风力机的动态特性，综合风机模拟器对实际风机动静态特性的模拟情况衡量风机模拟器设计是否成功。本发明解决了风力机模拟器因缺乏系统的性能评价方法导致模拟器模拟性能参差不起的问题，有助于提高风力机模拟器模拟的准确性和实用性。

主权项

1.一种风力机模拟器的模拟性能的评价方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1、在不同风速的恒定风下对某种型号风机进行模拟实验，比较稳态风能利用系数CP与最大风能利用系数CPmax，确定风机模拟器模拟实际风机静态特性的性能，在进行模拟的时候，风机模拟器在恒定风下是运行在稳态的CP下的，通过比较其是否能达到CPmax，就能确定其静态特性的模拟性能，如果能达到CPmax，则对风机静态特性的模拟成功，否则模拟失败；步骤2、在相同湍流风下对相同风力机进行动态模拟实验和FAST仿真；步骤3、比较动态模拟实验和仿真结果中的机械动态和电气动态的参数，确定模拟器模拟实际风机动态特性的性能，其中机械动态的参数就是发电机转速ωg，比较的是实验与仿真的转速误差及其标准差；电气参数就是发电效率ηelec/ηaero和电能转化效率Pfavg；其中：式中Tg为发电机电磁转矩，ωt＝ωg/ng为风轮转速，ng为齿轮箱变比，ρ为空气密度，v为风速，R为风轮半径；tini为模拟或仿真的起始时间，tfin为模拟或仿真的结束时间；步骤4、根据模拟器的动静态模拟性能验证模拟器设计的成功与否，具体如下：风能利用系数CP达到CPmax，则模拟器模拟风机的静态性能成功；动态模拟实验时，发电机转速ωg与FAST仿真的转速标准差小于20，同时发电效率ηelec/ηaero和电能转化效率Pfavg与FAST仿真的误差小于2％，则模拟器模拟风机的动态性能成功；能同时成功模拟风机的动静态性能的模拟器是成功的模拟器。