[發明專利]一種智能安全的風力發電站

在審

• 申請號: 201610039909.7
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105626390A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 張志華
• 申請（專利權）人: 張志華
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;G01P5/00
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 吳強

1.一種智能安全的風力發電站，包括風力發電站本體和安裝在風力發電站本體的風速時程快速模擬裝置裝置，其特征是，所述快速模擬裝置包括：

(1)結構參數監測模塊，其包括風速儀、溫度傳感器和數據采集裝置，沿風力發電站本體高度方向將其劃分多個間隔相同的測試層，在臨近風力發電站本體的安全位置安裝所述數據采集裝置，選擇測試層的正中位置作為一個風速時程的模擬點，且對應每個測試層布設所述風速儀和溫度傳感器；

(2)平均風速計算模塊，其利用風速儀監測出每測試層的風速總量，橫向角和豎向風速，取0.2s為采樣時間間隔，進行平均風速的計算時，引入平均風速校正系數Q：

每測試層在一個采用時間的平均風速的計算公式為：

其中，A為風速總量w在x方向的分量值的極大值和極小值之和，B為風速總量w在y方向分量值的極大值和極小值之和，為當地平均氣壓，為當地平均溫度，P_wat為當地平均水汽壓，F_b為標準狀態下的風壓系數；

(3)各模擬點的脈動風速時程計算模塊，包括生成所述各模擬點的脈動風速時程的脈動風速功率譜；

(4)風速時程計算模塊，包括微處理器，所述微處理器利用諧波疊加法對相同位置處的平均風速和脈動風速時程進行疊加，得到各模擬點的風速時程；

(5)風速模擬顯示模塊，包括依次連接的隔離放大器和數字顯示屏，所述隔離放大器的輸入端與所述微處理器連接。

2.根據權利要求1所述的一種智能安全的風力發電站，其特征是，進行脈動風速功率譜的模擬時，引入溫度修正系數其中T₀為設定的標準溫度，T為由所述溫度傳感器實時監測得到的平均溫度值，則

T≥T₀時，所述脈動風速功率譜的優化公式為：

T<T₀時，所述脈動風速功率譜的優化公式為：

其中，λ為根據風力發電站結構選擇的地面粗糙度系數，g為根據平均風速W_(i)選取的頻率截取上限值。

3.根據權利要求1所述的一種智能安全的風力發電站，其特征是，所述頻率截取上限值的范圍為3hZ～5hZ。

4.根據權利要求2所述的一種智能安全的風力發電站，其特征是，所述標準溫度值的設定范圍為23℃～27℃。