[发明专利]风电场湍流优化方法及系统

说明书

本发明属于风电技术领域，尤其涉及一种风电场湍流优化方法及系统，其中，该方法包括：基于CFD流场分析，获取风力机安装位置前方预定距离内主要来流方向的湍流强度数据；基于获取的湍流强度数据及风电场测量数据，分析确定利用网眼导流优化湍流的导流风栅网位置及导流高度。本发明利用网眼导流方案，优化了风电场气流，降低了湍流强度，减小了风力机由于湍流使风力机剧烈振动，造成的部件损伤及齿轮箱、叶片疲劳失效，提高了风力机运行的安全性。

技术领域

本发明属于风电技术领域，尤其涉及一种风电场湍流优化方法及系统。

背景技术

风电场由于地形复杂，地势不平坦，造成地表面粗糙度大，加之地形山沟陡崖，造成大湍流。湍流使风力机剧烈振动，随着时间的积累，造成部件损伤及齿轮箱、叶片疲劳失效，因此，亟需一种风电场湍流优化方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于CFD(计算流体动力学)的电场湍流优化方法及系统，优化风电场气流，降低湍流强度。

本发明提供了一种风电场湍流优化方法，包括：

基于CFD流场分析，获取风力机安装位置前方预定距离内主要来流方向的湍流强度数据；

基于获取的湍流强度数据及风电场测量数据，分析确定利用网眼导流优化湍流的导流风栅网位置及导流高度。

进一步地，导流风删网为鱼网形导流结构，网眼形状为三角形、菱形、正方形、多边形中的一种；导流风删网布置于风力机安装位置前方，导流风删网的安装位置和高度基于CFD流场计算数据，结合风电场测量数据确定；其中，风电场测量数据包括测风塔数据及激光雷达测风数据。

进一步地，基于CFD流场分析获取风力机安装位置前方预定距离内主要来流方向的湍流强度数据包括：

建立风电场模型，用于CFD计算；

在CFD求解器中进行流场求解，分析湍流强度，获取湍流强度数据。

进一步地，建立风电场模型具体包括：

利用风电场区域的地形轮廓线数据，导入sketchup软件，精简数据，删除不需要的数据信息，利用其沙盒功能，将等高轮廓线数据转换成面数据；

输出sketchup格式文件到rhinoceros软件，利用扫描表面为实体功能，将面网格数据转化为实体表面，输出标准ACIS文件；

输出的标准格式文件导入CFD前处理软件制作可用于CFD计算的网格文件。

本发明还提供了一种风电场湍流优化系统，包括湍流优化分析平台及湍流优化装置，湍流优化分析平台用于基于CFD流场分析确定利用网眼导流优化湍流的导流位置及导流高度，湍流优化装置基于湍流优化分析平台确定的导流位置及导流高度布置于风力机安装位置前方用于降低湍流强度。

进一步地，该湍流优化分析平台包括：

获取模块，用于基于CFD流场分析，获取风力机安装位置前方预定距离内主要来流方向的湍流强度数据；

分析模块，用于基于获取的湍流强度数据及风电场测量数据，分析确定利用网眼导流优化湍流的导流位置及导流高度。

进一步地，该湍流优化装置包括用于竖直布置于风力机安装位置前方的鱼网形导流装置。

进一步地，该鱼网形导流装置的网眼形状为三角形、菱形、正方形、多边形中的一种。

进一步地，该鱼网形导流装置由具有抗腐蚀能力的塑料或金属材料制成。