[发明专利]一种风电机组风轮等效风速的测试方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试方法和装置，具体涉及一种风电机组风轮等效风速的测试方 法和装置。

背景技术

风力发电作为可再生能源开发中技术最成熟的、最具有规模开发和商业化发展前 景的发电方式之一，由于其在减轻环境污染、调整能源结构、解决偏远地区居民用电 问题等方面的突出作用，越来越受到世界各国的重视并得到了广泛的开发和应用。近 年来我国风力发电发展势头迅猛，风电装机每年翻番，风电机组自身的发电性能，即 功率曲线性能指标逐渐成为风电机组制造商、业主及投资商关注的焦点。

为了运用测试手段了解风电机组实际的发电性能，国家标准GB/T18451.2-2012 《风电机组功率特性测试》给出了具体的测试方法。即同时测量风电机组净功率、 轮毂中心高度风速、风向、温度、气压等参数，得出被测风电机组的实际功率曲线， 即V-P曲线。针对风速，标准中给出的方法是在被测风电机组上风向距离被测风电机 组2.5倍风轮直径处安装与风电机组轮毂中心高度同高的测风塔，并在测风塔顶部安 装杯式风速计，运用该杯式风速计测量得到的风速来等效表征轮毂中心高度的风速。

随着风电机组的容量越来越大，风电机组的叶片也逐渐加长，扫掠面积随之不断 变大。目前大容量的风电机组叶片普遍超过100米，如果依然沿用原有标准运用轮毂 中心高度一个位置点的风速来表征风轮扫掠面的风速，显然无法匹配，测试精度低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种风电机组风轮等效风速的测试方法和装置， 能够精确地反映整个扫掠面风速情况的风轮等效风速，从而克服了大型风电机组功率 曲线测试过程中风速的测量精度低、偏差大的缺陷。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种风电机组风轮等效风速的测试方法，包括：

确定风电机组风轮等效风速测试点；

获取风电机组风轮等效风速。

优选的，所述确定风电机组风轮等效风速测试点包括：根据被测风电机组塔筒高 度以及叶轮直径，定义不同的风轮等效风速测点。

进一步地，所述定义不同的风电机组风轮等效风速测点具体包括：在风电机组上 风向距离被测风电机组2-4D处安装高度为H+D/2的测风塔；分别在测风塔H+D/2， H+D/3，H，H-D/3，H-D/2位置处安装杯式风速计，通过测量获取风速值vi。

优选的，所述获取风电机组风轮等效风速包括，根据风电机组实际安装位置的风 切变系数，运用动能通量理论获取表征风轮扫掠面风速情况的风速。

进一步地，所述获取风轮等效风速的具体包括下述步骤：

设置轮毂中心高度为H，风轮直径为D，计算风电机组风轮等效风速，其表达式 为：

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