[发明专利]一种风电场尾流评估方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种风电场尾流评估方法，其特征在于，包括：

获取实测地形图、卫星地图、投影系及机位点信息，并构建目标地形的物理模型，以及生成粗网格和细网格；

获取边界条件，并对所述粗网格进行CFD求解得到第一计算结果和第一流场，将所述第一流场作为所述细网格的初始流场；

根据所述第一计算结果确定致动盘参数，对所述细网格进行拓扑映射和源项配置；

根据所述边界条件、所述初始流场和所述致动盘参数，对所述细网格进行基于致动盘的CFD求解得到第二计算结果和第二流场；

根据所述机位点信息从所述第二计算结果中提取第二机位点风向；

根据所述第二机位点风向不断修正所述致动盘朝向，当所述致动盘朝向与所述第二机位点风向的差值小于预设阈值时，停止修正并获得各个机位点的尾流参数和预设下游范围内的尾流参数。

2.根据权利要求1所述的风电场尾流评估方法，其特征在于，所述获取边界条件，包括：

根据粗糙度、热稳定度和参考风速计算得到所述边界条件；

所述粗糙度为根据所述粗糙度地图数据获得；

所述边界条件中的入口边界条件是根据Monin-Obukhov相似性理论求解风廓线方程获得。

3.根据权利要求1所述的风电场尾流评估方法，其特征在于，所述根据所述第一计算结果确定致动盘参数，对所述细网格进行拓扑映射和源项配置，包括：

根据所述机位点信息从所述第一计算结果中提取第一机位点风向，并根据所述第一机位点风向确定所述致动盘朝向；

根据风机尺寸对所述细网格进行拓扑映射确定源项的配置区域；

根据机型曲线、所述风机尺寸和所述第一机位点风向确定源项的配置参数。

4.根据权利要求1所述的风电场尾流评估方法，其特征在于，所述对所述细网格进行基于致动盘的CFD求解得到第二计算结果和第二流场，包括：

对所述细网格进行基于致动盘的CFD求解得到所述第二计算结果；

根据所述致动盘参数对所述细网格进行基于致动盘的CFD求解计算致动盘源项，以得到所述第二流场；

其中，计算所述致动盘源项的公式为：

其中，S_u表示致动盘源项，ρ表示空气密度，Δx表示致动盘厚度，u₁表示来流风速，C_x表示诱导系数，a表示诱导因子。其中所述诱导因子a表示为：

其中C_P表示功率系数，C_T表示推力系数。

5.根据权利要求1所述的风电场尾流评估方法，其特征在于，所述根据所述第二机位点风向不断修正所述致动盘朝向，当所述致动盘朝向与所述第二机位点风向的差值小于预设阈值时，停止修正并获得各个机位点的尾流参数和预设下游范围内的尾流参数，包括：

若所述致动盘朝向与所述第二机位点风向的差值大于所述预设阈值，则将所述第二机位点风向作为所述致动盘朝向，执行所述对所述细网格进行拓扑映射和源项配置的步骤；

若所述致动盘朝向与所述第二机位点风向的差值小于所述预设阈值，执行所述停止修正并获得各个机位点的尾流参数和预设下游范围内的尾流参数的步骤。

6.根据权利要求1所述的风电场尾流评估方法，其特征在于，所述获取实测地形图、卫星地图、投影系及机位点信息，并构建目标地形的物理模型，以及生成粗网格和细网格，包括：

根据所述投影系和所述卫星地图对所述实测地形图进行处理，获得所述物理模型；

利用所述物理模型和网格工具得到所述粗网格；

在所述粗网格的基础上对整场网格进行细化，并且根据所述机位点信息和所述网格工具在机位点进行局部加密，得到所述细网格。

7.根据权利要求1至6任一项所述的风电场尾流评估方法，其特征在于，所述第一流场作为所述细网格的初始流场，包括：

采用三维插值法将所述第一流场映射到所述细网格，以使所述第一流场作为所述细网格的初始流场。