[发明专利]一种上游风机尾流对下游风机影响情况的检测方法有效

专利信息
申请号: 201910289928.9 申请日: 2019-04-11
公开(公告)号: CN109973330B 公开(公告)日: 2020-06-19
发明(设计)人: 冯红岩;赵双喜;陈子坚;朱海娜;李娟 申请(专利权)人: 天津中德应用技术大学
主分类号: F03D17/00 分类号: F03D17/00
代理公司: 天津市三利专利商标代理有限公司 12107 代理人: 徐金生
地址: 300350 天津*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 上游 风机 下游 影响 情况 检测 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于激光雷达测风仪,判断上游风机尾流对下游风机影响扇区和影响程度的检测方法,用激光雷达测风仪实时检测下游风机前方预设位置处的风向,用机械式或超声波式测风仪检测自身所在位置的本地风向;计算两个风向检测结果之间的偏差;以下游风机自身所在位置的本地风向为横坐标,以风向测量偏差为纵坐标,绘制风向测量偏差统计结果示意图;如果上游风机的尾流在某段风向区间对本地风机影响明显,统计图中的偏差会表现为一个正负交变波形,获取该波形的幅值和起止区间,进而判断下游风机受上游风机尾流影响程度和扇区区间。本发明能够分析判断上游风机尾流对下游风机造成的影响程度和受影响的扇区区间,精确度高,环境适应性好。

技术领域

本发明涉及风力发电机组尾流控制技术领域,特别是涉及一种上游风机尾流对下游风机影响情况的检测方法。

背景技术

目前,为了实现风力风电,通常需要在一个区域内,同时安装多个风力发电机组(即风机)。这时候,随着风的吹动,上游风机的尾流会引起下游风机的风速降低,湍流强度增大,从而引起下游风机的发电量降低,疲劳载荷增加。

因此,为了降低上游风机尾流对下游风机的影响,需要知道上游风机的尾流分布对下游风机的影响情况,以便进一步控制上游风机的尾流。目前,业内通常的做法是:基于各种尾流模型进行分析、计算推导出上游风机的尾流分布对下游风机的影响情况(例如对下游风机所在位置的本地风向的影响情况)。

但是,由于每种尾流模型适用的情况有所不同,在推导中都做了不同的假设,针对具体的地理环境,和具体的风速区间可能精确度比较高,但是外部条件的变化,会影响其计算精度。所以基于模型的各种计算方法都存在对外部条件依赖性强,计算结果精度低、准确性不高等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种上游风机尾流对下游风机影响情况的检测方法,其能够方便、可靠地分析判断上游风机尾流对下游风机造成的影响程度,精确度高,环境适应性好,具有重大的实践意义。

为此,本发明提供了一种上游风机尾流对下游风机影响情况的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步、对于下游风机,在预设采样周期内,实时测量其前方预设位置处的风向,以及测量其自身所在位置的本地风向;

第二步、在预设采样周期内,实时计算下游风机前方预设位置处的风向以及自身所在位置的本地风向之间的偏差,获得风向测量偏差;

第三步、以在预设采样周期内下游风机自身所在位置的本地风向为横坐标,以对应的风向测量偏差为纵坐标,绘制获得下游风机的风向测量偏差统计结果示意图;

第四步、对于下游风机的风向测量偏差统计结果示意图中出现的正负交变波形,测量获取该波形的幅值和起止区间,然后根据该幅值的大小,判断下游风机受上游风机尾流的影响程度,其中,幅值的大小与下游风机受上游风机尾流的影响程度呈正比关系。

其中,在第四步之后,还包括步骤:

第五步、将正负交变波形的幅值与预设的波形幅值最大阈值相比较,当大于或者等于预设的波形幅值最大阈值时,则判断下游风机受上游风机尾流的影响过大。

其中,在第一步中,所述下游风机的机舱正面安装有测风激光雷达,用于测量下游风机前方预设位置处的风向。

其中,在第一步中,所述下游风机的机舱尾部,安装有本地测风仪,用于测量下游风机自身所在位置的本地风向;

所述本地测风仪为机械式或者超声波式测风仪。

其中,在第二步中、在预设采样周期内,首先对测风激光雷达和本地测风仪的风向测量值分别进行滤波,然后实时计算两者所测风向之间的偏差,获得风向测量偏差并送至数据存储服务器进行存储。

其中,在第四步中,所述正负交变波形的起止区间为下游风机受上游风机尾流影响的扇区区间;

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