[发明专利]一种风力发电机尾流追踪方法

权利要求书

1.一种风力发电机尾流追踪方法，其特征在于，包含步骤：

S1、通过多普勒雷达采集风力发电场的风速信息；

S2、结合风向信息和采集的风速信息，对风力发电场进行二维网络化建模，建立风力发电场二维建模模型；

步骤S2中包含：

S21、任选风力发电场一台风力发电机作为第一风力发电机，将所述第一风力发电机作为水平笛卡尔坐标系的原点，将实际风向作为所述笛卡尔坐标系的x轴正方向，所述笛卡尔坐标系的y轴垂直于风向，且第一风力发电机下风向相邻的第二风力发电机位于所述笛卡尔坐标系的第一象限，建立风力发电场在笛卡尔坐标系下的二维网络化建模模型；

S22、水平旋转所述笛卡尔坐标系下的二维网络化建模模型，使得其x轴正方向对应于图纸的正东方向得到标准视角的二维网络化建模模型；

S23、将采集的风速信息对应到所述标准视角的二维网络化建模模型得到风力发电场二维建模模型；v(x,y)表示所述风力发电场二维建模模型的风速信息，(x,y)表示风力发电场二维建模模型中的二维坐标，v表示风速；

S3、选取尾流起始位置，根据所述尾流起始位置更新所述风力发电场二维建模模型的风速信息；

步骤S3中具体包含：

S31、以所述第一风力发电机为起点，将多普勒雷达采集到风力发电场风速信息的第一个位置作为尾流起始位置，该尾流起始位置在所述风力发电场二维建模模型中的坐标为(x_WT，y_WT)，其中x_WT，y_WT均随时间变化而变化；

S32、建立风力发电场相对二维坐标系，将风力发电场二维坐标系的风速信息v_w(x_w,y_w)更新到所述风力发电场相对二维坐标系下，得到风力发电场相对二维坐标系的风速信息

其中(x_w,y_w)为风力发电场二维坐标系下的二维坐标，为风力发电场相对二维坐标系下的二维坐标，v_w表示风速；

S4、通过单高斯拟合或双高斯拟合追踪风力发电机的尾流中心；

步骤S4中具体包含：

S41、选取所述风力发电场相对二维坐标系下的一组风速信息v₁(x₁,y₁)，…，v_n(x₁,y_n)；其中x₁＜X₂，y₁＜…＜y_n，对v₁,…,v_n进行单高斯拟合；(X₂,Y₂)为第二风力发电机在所述风力发电场相对二维坐标系下的坐标；

S42、计算v₁,…,v_n在单高斯拟合下的决定系数R²；

S43、若R²大于或等于预设的第一标准值，则将对v₁,…,v_n单高斯拟合的对称轴的值作为第一风力发电机尾流中心的y轴坐标y′，得到第一风力发电机尾流中心的位置(x₁,y′)；若决定系数R²小于预设的第一标准值，进入S44；

S44、对v₁,…,v_n进行双高斯拟合，计算v₁,…,v_n在双高斯拟合下的决定系数R₁²，进入S45；

S45、若R₁²大于或等于预设的第二标准值，则选取v₁,…,v_n双高斯拟合所得两个对称轴的值中的较小值，作为第一风力发电机尾流中心的y轴坐标y″，得到第一风力发电机尾流中心的位置(x₁,y″)；若R₁²小于预设的第二标准值，进入S46；

S46、分割v₁,…,v_n为v₁,…,v_n1和v_n1+1,…,v_n；对v₁,…,v_n1进行单高斯拟合，计算得到v₁,…,v_n1单高斯拟合的决定系数R₃²，v₁,…,v_n1单高斯拟合对称轴的值为y₁″；对v_n1+1,…,v_n进行单高斯拟合，计算得到v_n1+1,…,v_n单高斯拟合的决定系数R₄²，v_n1+1,…,v_n单高斯拟合对称轴的值为y₂″；若R₃²、R₄²均大于或等于预设的第三标准值，则选取y₁″、y₂″中的较小值作为第一风力发电机尾流中心的y轴坐标y″′，得到第一风力发电机尾流中心的位置(x₁,y″′)；若R₃²、R₄²中的任一值低于预设的第三标准值，进入S41。