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[发明专利]一种风电叶片运行攻角测量方法-CN202110979566.3有效
发明人：武广兴;刘永前;田德;葛铭纬;孟航;刘鑫;李新凯;闫姝 -专利权人：华北电力大学;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
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2023-04-21 - 主分类号： F03D17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种风电叶片运行攻角测量方法，包括叶片前缘相对入流速度矢量测量，叶片翼型气动力测量，基于升力环量修正的攻角计算三个步骤，其中叶片前缘相对入流速度矢量测量通过将气流探针安装于叶片前缘，随叶片共同旋转测得，叶片翼型气动力测量指翼型弦线坐标系下的法向力与切向力测量，基于升力环量修正的攻角计算用来修正气流探针直接测量结果中包含的叶片升力环量诱导速度。
一种叶片运行测量方法

[发明专利]充分发展风电场等效粗糙度计算方法及装置、存储介质-CN202211230513.2在审
发明人： 葛铭纬;杜博文;张菲 -专利权人：华北电力大学;中国电力科学研究院有限公司
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及风力发电技术领域，具体提供一种充分发展风电场等效粗糙度计算方法及装置、存储介质，旨在解决当前风电场等效粗糙度的计算尚未考虑风电场排布的影响，只适用于串列排布，而不适用于非规则排布的问题。为此目的，本发明的充分发展风电场等效粗糙度计算方法包括：S100：输入目标风电场的参数；S200：根据所述目标风电场的参数，通过耦合模型确定目标风电场的平面推力系数；S300：根据所述目标风电场的参数和所述目标风电场的平面推力系数，计算目标风电场的等效粗糙度。该方法能够考虑风电机组具体排布的影响，具有很高的普适性，大大提高了等效粗糙度的预测准确性。
充分发展电场等效粗糙计算方法装置存储介质

[发明专利]一种模拟漂浮式风电机组运动响应的风洞试验装置与方法-CN202110987776.7有效
发明人：武广兴;金瑞麒;刘永前;田德;葛铭纬;孟航;刘鑫;李新凯;闫姝 -专利权人：华北电力大学;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
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G01M9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟漂浮式风电机组运动响应的风洞试验装置和方法，采用实物测量与数值模拟相结合的半实物仿真技术，解决了在风洞环境中模拟水动力载荷、系泊回复力作用的问题，并基于缩比模型测量和全尺寸模型数值模拟的数据传递路径，提出了将风速缩尺比与长度缩尺比解耦的试验参数缩尺比系统，该缩尺比系统可保障缩比模型试验条件的可行性与所模拟物理问题的相似性。
一种模拟漂浮式风电机组运动响应风洞试验装置方法

[发明专利]一种大型风电场全尾流速度分布的确定方法及装置-CN202211166793.5在审
发明人：张子良;葛铭纬;李梦杰;贾瑞;邹祖冰;杨昊泽;刘益勇;李宝良;汤维贵 -专利权人：中国长江三峡集团有限公司;华北电力大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种大型风电场全尾流速度分布的确定方法及装置，该方法包括：将风电场三维流域进行区域划分，生成多个划分区域；采集风电场参数和多个划分区域尺寸，基于风电场参数和多个划分区域尺寸确定壁面粗糙度修正值；对风电场三维流域进行网格划分，生成三维流域网格；基于壁面粗糙度修正值与三维流域网格构建地面壁应力模型；基于地面壁应力模型建立壁面边界条件，将三维边界条件和壁面边界条件作为流域边界条件；基于流域边界条件对流体力学方程组进行求解，生成大型风电场全尾流速度分布数据。本方法实现了确定大型风电场全尾流速度分布的目的，在提高了风电场模拟精度的同时有效降低了误差与计算成本。
一种大型电场流速分布确定方法装置

[发明专利]基于简易致动盘模型的风电场尾流评估方法及装置-CN202211009337.X有效
发明人： 葛铭纬;杨昊泽;许世森;刘永前 -专利权人：华北电力大学;华能集团技术创新中心有限公司
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及风力发电技术领域，具体提供一种基于简易致动盘模型的风电场尾流评估方法及装置，旨在解决现有方法无法同时兼顾计算精度和计算效率的技术问题。为此目的，本发明的基于简易致动盘模型的风电场尾流评估方法包括：建立包含风电场的三维计算流域，对三维计算流域划分网格，得到三维流域网格；建立计算流体力学模型和简易致动盘模型；设置边界条件和计算参数；基于计算流体力学模型、简易致动盘模型以及设置的边界条件和计算参数，确定风电场的流场信息；基于风电场的流场信息评估风电场的尾流演化情况。如此，提高了计算精度和计算效率。
基于简易致动盘模型电场评估方法装置

[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-CN202210015870.0有效
发明人： 葛铭纬;杜博文;许世森;刘永前 -专利权人：华北电力大学;中国华能集团有限公司;华能集团技术创新中心有限公司
申请日： 2022-01-07 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：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。
机组流速损失评估方法装置存储介质

[发明专利]基于OpenFOAM平台的海洋大气边界层流动特性的预测方法及系统-CN202111395167.9有效
发明人： 葛铭纬;杨昊泽;许世森;刘永前 -专利权人：华北电力大学;中国华能集团有限公司;华能集团技术创新中心有限公司
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及计算流体动力学技术领域，具体提供一种基于OpenFOAM平台的海洋大气边界层流动特性的预测方法及系统，旨在解决现有海洋实测数据分析方法存在对海洋大气边界层流动特性预测困难且预测效率较低的问题。为此目的，本发明的基于OpenFOAM平台的海洋大气边界层流动特性的预测方法包括：对建立的三维计算流域划分网格，得到三维流域网格；建立计算流体力学模型；设置边界条件和计算参数；基于建立的计算流体力学模型以及设置的边界条件和计算参数，在三维流域网格上进行流场数值计算，得到海洋大气边界流动特性。
基于 openfoam 平台海洋大气边界层流动特性预测方法系统

[发明专利]一种模拟大气边界层多尺度湍流结构的风洞试验装置及方法-CN202111002140.9有效
发明人：武广兴;金瑞麒;刘永前;田德;葛铭纬;孟航;刘鑫;李新凯;闫姝 -专利权人：华北电力大学;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
申请日： 2021-08-30 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G01M9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟大气边界层多尺度湍流结构的风洞试验装置及方法，针对目前大气边界层风洞模拟装置及方法存在湍流积分尺度模拟能力不足、人工调控耗时长等问题，本发明在宏观上提出将风洞风速与格栅翼姿态协同控制的方法，在微观上提出变尺寸锯齿边缘的格栅翼外形设计方法，可以有效扩展大气边界层湍流积分尺度的模拟范围。同时，提出了采用机器学习自动寻优的控制方法，可以显著减小试验调试工作量，提高试验效率。此外，变尺寸锯齿边缘格栅翼可同时产生不同积分尺度湍流结构，有助于快速达到湍流充分发展状态。
一种模拟大气边界层尺度湍流结构风洞试验装置方法

[发明专利]考虑流向湍流度的风电场尾流损失预测方法、装置及介质-CN202210015872.X在审
发明人： 葛铭纬;曹立超;黄智;刘永前 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2022-01-07 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及风电场规划设计技术领域，具体提供一种考虑流向湍流度的风电场尾流损失预测方法、装置及介质，旨在解决如何快速、简单、准确的对风电场的尾流损失进行预测的问题。为此目的，本发明根据风电机组前的流向湍流度，对风电机组的尾流扩展系数进行修正，更为准确的评估风电机组尾流效应。根据离散的实际风况获取风电机组的总输出功率以及不考虑尾流效应时的总输出功率，获取风电场的总尾流损失。通过上述配置方式，本发明能够充分考虑风电场中的流向湍流度对风电机组的尾流扩展系数的影响，从而更准确的计算风电机组的入流风速，进而使得根据入流风速计算的风电机组的总输出功率更为准确。
考虑流向湍流电场损失预测方法装置介质

[发明专利]风电场机位的多目标排布优化方法及系统-CN202210015874.9在审
发明人： 葛铭纬;曹立超;李宝良 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2022-01-07 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明涉及风电场微观选址技术领域，具体提供一种风电场机位的多目标排布优化方法及系统，旨在解决现有风电场排布优化过程中，优化目标单一并且未能充分考虑风况等条件对于优化过程的影响的问题。为此目的，本发明应用遗传算法，以控制第一优化目标的目标值最小且第二优化目标的目标值最大作为优化目标，对风电场中风电机组的排布方案进行多目标优化，获取多目标优化的Pareto前沿解，以确定风电场的排布优化方案。通过上述配置方式，本发明在进行风电场的排布方案的优化过程中，综合考虑风电场总输出功率和风电机组前的流向湍流度，在确保风电场总输出功率的前提下，降低了风电机组前的流向湍流度，延长了风电场的运行寿命，提升了全生命周期的发电量。
电场机位多目标排布优化方法系统

[发明专利]一种基于尾流边界膨胀的BP模型的简化模型-CN201810224389.6有效
发明人： 葛铭纬;武英;刘永前;李莉 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2018-03-19 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于尾流边界膨胀的BP模型的简化模型，所述简化模型包括以下步骤：步骤一：根据BP模型，尾流区速度损失沿径向符合自相似的高斯分布；步骤二：根据BP模型应用动量定理，并通过步骤一中的高斯分布，得到下游距离x处的最大速度损失；步骤三：基于速度损失的自相似性，通过相关实验数据和仿真结果来确定尾流边界，并通过引入膨胀系数k来表示尾流膨胀的线性规律；步骤四：将步骤三中的尾流线性膨胀规律应用到BP模型中，得到简化后的风电机组尾流区风速分布的计算模型。
一种基于边界膨胀 bp 模型简化

[实用新型]一种模拟风电叶片气弹响应的风洞试验装置-CN202122009256.7有效
发明人：武广兴;刘永前;田德;葛铭纬;孟航;刘鑫;李新凯;闫姝 -专利权人：华北电力大学;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
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G01M9/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种模拟风电叶片气弹响应的风洞试验装置，包括风电叶片二维叶段模型、弹性支撑底座、限位装置，弹性支撑底座包括设置在底座支架上的俯仰弹性支撑结构和沉浮弹性支撑结构，俯仰弹性支撑结构包括扭转弹性元件，用以模拟风电叶片二维叶段模型在扭转方向上的弹性，沉浮弹性支撑结构包括水平滑轨和压缩弹性元件，压缩弹性元件用以模拟风电叶片二维叶段模型在沉浮方向上的弹性；限位装置包括俯仰限位结构和沉浮限位结构，用以分别控制俯仰和沉浮方向弹性振荡的极限值和对应方向自由度的释放，通过对自由度释放的控制可以实现单独俯仰气弹试验、单独沉浮气弹试验、俯仰沉浮两自由度组合气弹试验三种不同模式的气弹试验。
一种模拟叶片响应风洞试验装置

[实用新型]一种风电叶片运行攻角测量装置-CN202122018874.8有效
发明人：武广兴;刘永前;田德;葛铭纬;孟航;刘鑫;李新凯;闫姝 -专利权人：华北电力大学;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
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： F03D17/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种风电叶片运行攻角测量装置，包括风电叶片、气流探针、表面压力测量点、数据收集分析单元，通过将气流探针安装于叶片前缘，直接测量叶片所感受的相对入流速度矢量，该速度矢量是远前方来流速度、风轮转速、轴向和周向诱导速度、叶片升力环量诱导速度的合成矢量，其中与叶片运行攻角相关的速度矢量包括远前方来流速度、风轮转速、轴向和周向诱导速度，因此叶片升力环量诱导速度需要计算去除。为此本实用新型提出相对入流速度矢量和气动力同时测量的方案，并采用基于升力环量修正的计算方法，可以准确去除叶片升力环量诱导速度的影响，从而得到了叶片运行攻角。
一种叶片运行测量装置

[实用新型]一种模拟大气边界层多尺度湍流结构的风洞试验装置-CN202122067604.6有效
发明人：武广兴;金瑞麒;刘永前;田德;葛铭纬;孟航;刘鑫;李新凯;闫姝 -专利权人：华北电力大学;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
申请日： 2021-08-30 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： G01M9/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种模拟大气边界层多尺度湍流结构的风洞试验装置，针对目前大气边界层风洞模拟装置存在的湍流积分尺度模拟能力不足等问题，本实用新型在微观上提出变尺寸锯齿边缘的格栅翼外形设计方案，可以有效扩展大气边界层湍流积分尺度的模拟范围。此外，变尺寸锯齿边缘格栅翼可同时产生不同积分尺度湍流结构，有助于快速达到湍流充分发展状态。
一种模拟大气边界层尺度湍流结构风洞试验装置

[发明专利]考虑大气稳定度的充分发展风电场等效粗糙度计算方法-CN202111242620.2在审
发明人：王鹏;刘建平;李大伟;张爱玲;汪渊;孙建军;赵帮林;索生阳;王国旗;郭豪;葛铭纬;李宝良 -专利权人：三峡新能源大柴旦风电有限公司;华北电力大学
申请日： 2021-10-25 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及风电场等效建模和风电场微观选址技术领域，具体提供一种考虑大气稳定度的充分发展风电场等效粗糙度计算方法，旨在解决现有方法对风电场等效粗糙度的计算不够完善的问题。为此目的，本发明的方法包括：获取风电机组的参数；获取大气稳定度与风电场相互作用对等效粗糙度的影响因子；获取风电场的无量纲尾流附加涡粘系数；根据所述风电机组的参数、所述影响因子和所述风电场的无量纲尾流附加涡粘系数，计算风电场的等效粗糙度。本发明的方法不仅考虑了大气稳定度的影响，而且考虑了风电场对大气稳定度的反作用，因此可以快速、简单、准确地计算出风电场边界层在不同情况下的等效粗糙度，为大型风电场的优化设计提供支持。
考虑大气稳定充分发展电场等效粗糙计算方法

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