[发明专利]一种转子有效风速的计算方法、系统及设备

说明书

本申请公开了一种转子有效风速的计算方法，包括：获取每个测点测得的测风数据，并对测风数据进行预处理，得到视线风速数据；建立线性剪切风场模型；利用线性剪切风场模型，根据视线风速数据计算每个测点所在测量平面的风场特征参数；根据每个测量平面的风场特征参数计算转子有效风速。本申请得到的转子有效风速更具时效性，不存在测量时间滞的问题；同时，转子有效风速的精确度也大大提高，有利于风机发电的最大风能跟踪，并能为风电机组的变桨距控制提供可靠的控制参数，对于降低风机的疲劳载荷和极限载荷具有重要意义。本申请同时还提供了一种转子有效风速的计算系统、设备及可读存储介质，具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及风速计算领域，特别涉及一种转子有效风速的计算方法、系统、设备及可读存储介质。

背景技术

风能固有的随机波动性、间歇性、矢量多变性等特征仍是风力发电优化控制和并网面临的主要挑战，准确的转子有效风速测量一直是风电领域的难点。转子有效风速的精准感知不仅有利于风机发电的最大风能跟踪，而且还能为风电机组的变桨距控制提供可靠的控制参数，对于降低风机的疲劳载荷和极限载荷具有重要意义。准确地获取风向可降低风电机组偏航系统的误动作次数，在提高风能捕获效率的同时，实现风电机组运行安全性和风机寿命的延伸，对风电机组发电控制性能优化具有重要意义。

可见，精确、全面、高效经济的转子有效风速感知不仅有利于提升风电场的发电经济效益，而且对提高风电机组的运行安全和控制性能具有重要的意义。目前国内外的两条测风技术路线分为：(1)风速风向仪实测感知技术；(2)风参数预测感知技术。

然而风速风向仪测量存在着精度低和测量时间滞后等问题，限制了风力发电机变桨、发电、偏航控制性能的进一步提升；而风参数预测感知技术在精度和时间尺度上与要求日益严格的风电预测和并网要求不相匹配，预测模型方法也会受到风速瞬变、风向动态变化的影响。

因此，如何准确计算转子有效风速是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种转子有效风速的计算方法、系统、设备及可读存储介质，用于准确计算转子有效风速。

为解决上述技术问题，本申请提供一种转子有效风速的计算方法，该方法包括：

获取每个测点测得的测风数据，并对所述测风数据进行预处理，得到视线风速数据；其中，所述视线风速数据为转子到测点方向上的风速数据；

建立线性剪切风场模型；

利用所述线性剪切风场模型，根据所述视线风速数据计算每个测点所在测量平面的风场特征参数；

根据每个所述测量平面的风场特征参数计算转子有效风速。

可选的，对所述测风数据进行预处理，得到视线风速数据，包括：

根据所述测风数据生成测风数据矩阵

读取当前时刻t_n的视线风速数据v_(i,los),n，并根据数据状态量α_n判断所述视线风速数据v_(i,los),n是否为无效数据；

若否，则读取下一时刻t_n+1的视线风速数据v_(i,los),n+1；

若是，则判断上一时刻t_n-1的视线风速数据v_(i,los),n-1是否经过填充；

若没有经过填充，则将所述当前时刻t_n的视线风速数据v_(i,los),n的值更新为所述上一时刻t_n-1的视线风速数据v_(i,los),n-1的值；