[發明專利]風電場湍流優化方法及系統

有效

• 申請號: 201710391281.1
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107315855B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 薛宇;劉燕;王虎;唐宏芬
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 王東偉

1.一種風電場湍流優化方法，其特征在于，包括：

基于CFD流場分析，獲取風力機安裝位置前方預定距離內主要來流方向的湍流強度數據，包括：

建立風電場模型，用于CFD計算；所述建立風電場模型包括：利用風電場區域的地形輪廓線數據，導入sketchup軟件，精簡數據，刪除不需要的數據信息，利用其沙盒功能，將等高輪廓線數據轉換成面數據；輸出sketchup格式文件到rhinoceros軟件，利用掃描表面為實體功能，將面網格數據轉化為實體表面，輸出標準ACIS文件；輸出的標準格式文件導入CFD前處理軟件制作可用于CFD計算的網格文件；

在CFD求解器中進行流場求解，分析湍流強度，獲取湍流強度數據；

基于獲取的湍流強度數據及風電場測量數據，分析確定利用網眼導流優化湍流的導流風柵網位置及導流高度；其中，所述風電場測量數據包括測風塔數據及激光雷達測風數據。

2.根據權利要求1所述的風電場湍流優化方法，其特征在于，所述導流風柵網為魚網形導流結構，網眼形狀為三角形、菱形、正方形、多邊形中的一種；所述導流風柵網布置于風力機安裝位置前方，所述導流風柵網的安裝位置和高度基于CFD流場計算數據，結合風電場測量數據確定。

3.一種風電場湍流優化系統，其特征在于，包括湍流優化分析平臺及湍流優化裝置，所述湍流優化分析平臺用于基于CFD流場分析確定利用網眼導流優化湍流的導流位置及導流高度，所述湍流優化裝置基于湍流優化分析平臺確定的導流位置及導流高度布置于風力機安裝位置前方用于降低湍流強度；

所述基于CFD流場分析確定利用網眼導流優化湍流的導流位置及導流高度包括：

1)風電場CFD流場分析：

建立風電場模型，進行CFD流場計算分析，確定風力機安裝位置前方距離L和主要來流方向的湍流強度分析；

具體建模及湍流強度分析過程：

a、利用風電場區域的地形輪廓線數據，導入sketchup軟件，精簡數據，刪除不需要的數據信息，包括建筑物、植被、文字標識信息，然后利用其沙盒功能，將等高輪廓線數據轉換成面數據；

b、輸出sketchup格式文件到rhinoceros軟件，利用掃描表面為實體功能，將面網格數據轉化為實體表面，輸出文件為標準ACIS文件；

c、將輸出的標準格式文件導入CFD前處理軟件制作可用于CFD計算的網格文件；

d、在CFD求解器中進行流場求解，分析湍流強度；

2)基于CFD流場計算數據，結合風電場測量數據，包括測風塔數據，或者激光雷達的測風數據，確定需要安裝優化裝置的位置和高度。

4.根據權利要求3所述的風電場湍流優化系統，其特征在于，所述湍流優化分析平臺包括：

獲取模塊，用于基于CFD流場分析，獲取風力機安裝位置前方預定距離內主要來流方向的湍流強度數據；

分析模塊，用于基于獲取的湍流強度數據及風電場測量數據，分析確定利用網眼導流優化湍流的導流位置及導流高度。

5.根據權利要求4所述的風電場湍流優化系統，其特征在于，所述湍流優化裝置包括用于豎直布置于風力機安裝位置前方的魚網形導流裝置。

6.根據權利要求5所述的風電場湍流優化系統，其特征在于，所述魚網形導流裝置的網眼形狀為三角形、菱形、正方形、多邊形中的一種。

7.根據權利要求6所述的風電場湍流優化系統，其特征在于，所述魚網形導流裝置由具有抗腐蝕能力的塑料或金屬材料制成。