[发明专利]基于Jensen模型和双光束雷达的风机尾流区偏航误差修正方法

权利要求书

1.基于Jensen模型和双光束雷达的风机尾流区偏航误差修正方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1，采集双光束雷达左、右光束测量的风速值，采集当前风电机组的偏航角，确定风场中风电机组的分布距离与分布角度；

步骤2，根据二维Jensen模型及风电机组的分布距离与分布角度，计算雷达测风点所处截面位置的尾流半径；

步骤3，判断后台风电机组测风雷达的两束光测点是均处于自然风速区，是一束光测点处于尾流区且另外一束光处于自然风速区，还是两束光测点均处于尾流区；

步骤4，根据前后风电机组的连线与前台风电机组中心轴线的夹角，判断后方风电机组处于左侧风速区还是右侧风速区；

步骤5，根据测风雷达测点处于风速区的位置，计算测风雷达的左、右光束测量风速值的补偿系数与补偿后的风电机组测风雷达左、右光束测量风速值；

步骤6，计算补偿后的风电机组的偏航误差值。

2.根据权利要求1所述的基于Jensen模型和双光束雷达的风机尾流区偏航误差修正方法，其特征在于，步骤1中，利用安装在风电机组机舱上方的双光束测风雷达采集左、右光束测量的风速值，利用风电机组的SCADA系统采集当前风电机组的偏航角，根据风场的建造选址确定风场中风电机组的分布距离与分布角度。

3.根据权利要求1所述的基于Jensen模型和双光束雷达的风机尾流区偏航误差修正方法，其特征在于，步骤2中，根据二维Jensen模型及风电机组的分布距离与分布角度，计算雷达测风点所处截面位置的尾流半径，具体方法为：

定义前后风电机组连线与前台风电机组中心轴线的夹角θ为：

θ＝θ_FWT-θ_x

式中，θ_x为后方机组当前的偏航角，θ_FWT为前方机组相对于后方机组所在的方位角；

定义后台风电机组雷达激光束测点所在截面与前方机组的垂直距离为L，计算公式为：

L＝Ld1cos(θ)-z₀×cos(α)

式中，Ld1为前后风电机组的机舱连线距离，z₀为雷达激光束测点与雷达的距离，α为激光束与后方机组中轴线的夹角；

雷达测风点所处截面位置的尾流半径计算公式为：

R＝kL+r₀

式中，k为尾流衰减系数，r₀为前方风电机组的风轮半径。

4.根据权利要求1所述的基于Jensen模型和双光束雷达的风机尾流区偏航误差修正方法，其特征在于，步骤3中，判断后台风电机组测风雷达的两束光测点是均处于自然风速区，是一束光测点处于尾流区且另外一束光处于自然风速区，还是两束光测点均处于尾流区，具体方法为：

若Ld1sin(θ)-z₀sin(α)＞R，则后台风电机组测风雷达的两束光测点均处于自然风速区；

若Ld1sin(θ)-z₀sin(α)≤RLd1sin(θ)+z₀sin(α)＞R，则后台风电机组测风雷达一束光测点处于尾流区，且另外一束光处于自然风速区；

若Ld1sin(θ)-z₀sin(α)≤RLd1sin(θ)+z₀sin(α)≤R，则后台风电机组测风雷达的两束光测点均处于尾流区；

其中，Ld1为前后风电机组的机舱连线距离，θ为风电机组连线与前台风电机组中心轴线的夹角，z₀为雷达激光束测点与雷达的距离，α为激光束与后方机组中轴线的夹角，R为雷达测风点所处截面位置的尾流半径。

5.根据权利要求1所述的基于Jensen模型和双光束雷达的风机尾流区偏航误差修正方法，其特征在于，步骤4中，根据前后风电机组的连线与前台风电机组中心轴线的夹角，判断后方风电机组处于左侧风速区还是右侧风速区，具体方法为：

以前方风电机组的中轴线为界限将后方风速区分为左风速区和右风速区；若前后风电机组的连线与前台风电机组中心轴线的夹角小于0，则后台风电机组处于左风速区，否则处于右风速区。