[发明专利]一种风电场尾流评估方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种风电场尾流评估方法、装置、设备及存储介质，方法包括：构建物理模型并生成粗网格和细网格；对粗网格进行CFD求解得到第一计算结果和第一流场，将第一流场作为细网格的初始流场；根据第一计算结果确定致动盘参数；根据边界条件、初始流场和致动盘参数，对细网格进行基于致动盘的CFD求解得到第二计算结果；根据第二计算结果中的第二机位点风向不断修正致动盘朝向，直至致动盘朝向与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和预设下游范围内的尾流参数。本发明根据机位点风向修正致动盘朝向，能够更真实的考虑到复杂地形和上游风机尾流对下游风机的影响，提高了风电场尾流评估的准确性和有效性。

技术领域

本发明涉及风资源评估技术领域，特别涉及一种风电场尾流评估方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

风电场尾流评估是风资源评估的关键组成部分，对风机的选型排布乃至整个风电场的投资效益都会产生尤为重要的影响。目前，常用的尾流评估手段主要可以分为两类：线性的工程尾流模型和非线性的计算流体力学模型(Computational Fluid Dynamics，CFD)。工程尾流模型因其计算简单而具有较高的求解速度，但计算结果很大程度上依赖于经验参数，导致计算精度和对地形的适应性较差，尤其是复杂山地地形。近年来，基于致动盘的CFD方法因其计算精度高、物理现象的还原程度好、同时兼顾计算资源，在风电场尾流评估中得到了广泛地应用。

为实现基于致动盘的CFD计算，需要根据风机参数配置致动盘源项并确定源项添加区域。在传统的基于致动盘的CFD计算中是直接根据扇区方向指定致动盘朝向，在平坦地形下，各机位点处风向与扇区方向基本一致，因此该方式对于平坦地形具有适用性。然而，在复杂地形下，机位点处的风向受地形影响通常会发生偏转，同时由于偏航策略的存在会使得风机始终保持对风。此时，若根据扇区方向指定致动盘朝向会导致计算得到的作用力的大小和方向存在误差，无法充分考虑尾流的影响，从而降低风电场尾流评估的准确性和有效性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电场尾流评估方法、装置、设备及存储介质，解决了现有技术中在地形复杂的情况下，风电场尾流评估不准确性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种风电场尾流评估方法，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。

可选的，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。

可选的，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；