[发明专利]一种基于周边环境的风电机组的性能评估方法

说明书

本发明涉及一种基于周边环境的风电机组的性能评估方法，步骤为(1)对障碍物和风电机组进行建模；(2)采用矩形截面风沿设定间隔的位置角对所述风电机组进行扫略，并判断障碍物对风电机组是否造成影响；(3)对风电机组没有影响的位置角进行剔除，得到对风电机组有影响的位置角；(4)构建所述有影响的位置角的流体模型；(5)根据所述流体模型，对风电机组模型进行有障碍仿真计算；(6)根据所述有障碍仿真计算的结果进行评估。该评估过程考虑了障碍物对风电机组的实际影响，因此仿真结果更加准确，评估结果更加可靠，而且仅对剔除后的有影响的位置角进行仿真分析，可以提高模型仿真计算的效率。

技术领域

本发明涉及一种基于周边环境的风电机组的性能评估方法。

背景技术

风力发电机组利用风轮将风能转换为转动的机械能，又利用发电机、变流器等装置将机械能转换为电能。理想情况下，风速比较稳定流入风轮平面，经叶片形成对机组有利的扭矩和不利的推力效应，扭矩决定机组的发电性能，推力效应及其他耦合作用对机组产生不利承载情况。但实际由于湍流强度、风向变化、尾流效应等不利风资源条件会导致机组发电性能降低、承载情况增加，使机组部件存在风险。

风力发电机组一般建在山地和丘陵地带，地形较为复杂，一般机组周边会存在陡坡、峭壁、断崖或者其他宽大建筑物，这些障碍物会对风电机组的安全性和发电性能产生影响，现有通过风电机组之间的距离或者等效的方式对整体风电机组群进行建模，建模方式比较粗糙，仿真分析与实际结果不符，导致对风电机组的分析评估不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于周边环境的风电机组的性能评估方法，以解决现有对风电机组的性能评估不准确的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供基于周边环境的风电机组的性能评估方法，步骤为

(1)对障碍物和风电机组进行建模；

(2)采用矩形截面风沿设定间隔的位置角对所述风电机组进行扫略，并判断障碍物对风电机组是否造成影响；

(3)对没有影响的位置角进行剔除，得到对风电机组有影响的位置角；

(4)构建所述有影响的位置角的流体模型；

(5)根据所述流体模型，对风电机组模型进行有障碍仿真计算；

(6)根据所述有障碍仿真计算的结果进行评估。

本发明的有益效果是:本发明通过逐个对单台风电机组及其设定距离的障碍物进行建模，并且通过设定间隔的位置角对风电机组进行扫略，然后将障碍物对风电机组造成影响的位置角进行剔除，从而构建出障碍物对风电机组会造成影响的位置角的流体模型，然后进行仿真分析、评估；该过程考虑了障碍物对风电机组的实际影响，因此仿真结果更加准确，评估结果更加可靠，而且仅对剔除后的有影响的位置角进行仿真分析，可以提高模型仿真计算的效率。

进一步的，所述评估为：将所述有障碍物仿真计算的结果与无障碍物情况下对风机模型进行无障碍仿真计算的结果进行对比分析。

进一步的，判断障碍物对风电机组造成影响的方法为：矩形截面风流过机组时与障碍物相交。

进一步的，有障碍仿真计算的结果和无障碍仿真计算的结果均包括流速，根据有障碍仿真计算的流速与无障碍仿真计算的流速之间的变化量评价风电机组发电性能。

进一步的，风电机组发电量AEP的计算方式为：