[發(fā)明專利]湍流強(qiáng)度估算方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711447530.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN109977436B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田萌;韓梅;屈帆
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/06;G06F113/08
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡;閆紅玉

1.一種湍流強(qiáng)度估算方法，其特征在于，包括：

以預(yù)定的采樣間隔，獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的歷史數(shù)據(jù)，并對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述歷史數(shù)據(jù)至少包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度以及湍流強(qiáng)度；

基于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度與湍流強(qiáng)度之間的正相關(guān)關(guān)系，使用預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，建立湍流強(qiáng)度估算模型；

基于建立的湍流強(qiáng)度估算模型，來估算當(dāng)前的湍流強(qiáng)度，

其中，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的步驟包括：將歷史數(shù)據(jù)中的湍流強(qiáng)度按照大小進(jìn)行分類，并且基于每一類中的所有湍流強(qiáng)度分別確定與每一類對應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值、風(fēng)速和功率值，其中，功率值表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率的值，以及

其中，建立湍流強(qiáng)度估算模型的步驟包括：針對每個(gè)功率值，以風(fēng)速為自變量，以第一加速度絕對值為因變量，計(jì)算常規(guī)湍流工況下的第一函數(shù)，并且以風(fēng)速為自變量，以第二加速度絕對值為因變量，計(jì)算極限湍流工況下的第二函數(shù)；根據(jù)所述第一函數(shù)和所述第二函數(shù)，在每個(gè)風(fēng)速計(jì)算所述第一函數(shù)在該風(fēng)速的第一加速度絕對值與所述第二函數(shù)在該風(fēng)速的第二加速度絕對值之間的加權(quán)平均值，獲得各個(gè)風(fēng)速與計(jì)算的加速度絕對值的加權(quán)平均值的對應(yīng)關(guān)系作為湍流強(qiáng)度估算模型，其中，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的步驟包括：將湍流強(qiáng)度劃分為常規(guī)湍流工況和極限湍流工況，針對每個(gè)功率值，在常規(guī)湍流工況，獲得在每個(gè)特定風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值的平均值作為第一加速度絕對值，針對每個(gè)功率值，在極限湍流工況，獲得在每個(gè)特定風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值的平均值作為第二加速度絕對值；

或者，建立湍流強(qiáng)度估算模型的步驟包括：針對每個(gè)功率值，以風(fēng)速為橫坐標(biāo)，以第一加速度絕對值為縱坐標(biāo)，計(jì)算風(fēng)速-加速度的上包絡(luò)線作為湍流強(qiáng)度估算模型，其中，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的步驟包括：將湍流強(qiáng)度劃分為常規(guī)湍流工況和極限湍流工況，針對每個(gè)功率值，在常規(guī)湍流工況，獲得在每個(gè)特定風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值的平均值作為第一加速度絕對值，針對每個(gè)功率值，在極限湍流工況，獲得在每個(gè)特定風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值的平均值作為第二加速度絕對值；

或者，建立湍流強(qiáng)度估算模型的步驟包括：針對每個(gè)功率值，以風(fēng)速為橫坐標(biāo)，以第二加速度絕對值為縱坐標(biāo)，計(jì)算風(fēng)速-加速度的下包絡(luò)線作為湍流強(qiáng)度估算模型，其中，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的步驟包括：將湍流強(qiáng)度劃分為常規(guī)湍流工況和極限湍流工況，針對每個(gè)功率值，在常規(guī)湍流工況，獲得在每個(gè)特定風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值的平均值作為第一加速度絕對值，針對每個(gè)功率值，在極限湍流工況，獲得在每個(gè)特定風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值的平均值作為第二加速度絕對值。

2.如權(quán)利要求1所述的湍流強(qiáng)度估算方法，其特征在于，當(dāng)將各個(gè)風(fēng)速與計(jì)算的加速度絕對值的加權(quán)平均值的對應(yīng)關(guān)系作為湍流強(qiáng)度估算模型時(shí)，估算當(dāng)前的湍流強(qiáng)度的步驟包括：

根據(jù)當(dāng)前的功率值，確定對應(yīng)的湍流強(qiáng)度估算模型；

如果在當(dāng)前的風(fēng)速，當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值小于對應(yīng)的湍流強(qiáng)度估算模型中的加速度絕對值的加權(quán)平均值，則當(dāng)前的湍流強(qiáng)度為常規(guī)湍流工況；

如果在當(dāng)前的風(fēng)速，當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值大于對應(yīng)的湍流強(qiáng)度估算模型中的加速度絕對值的加權(quán)平均值，則當(dāng)前的湍流強(qiáng)度為極限湍流工況。

3.如權(quán)利要求1所述的湍流強(qiáng)度估算方法，其特征在于，當(dāng)將風(fēng)速-加速度的上包絡(luò)線作為湍流強(qiáng)度估算模型時(shí)，估算當(dāng)前的湍流強(qiáng)度的步驟包括：

根據(jù)當(dāng)前的功率值，確定對應(yīng)的湍流強(qiáng)度估算模型；

如果在當(dāng)前的風(fēng)速，當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值位于對應(yīng)的湍流強(qiáng)度估算模型中的上包絡(luò)線的下方，則當(dāng)前的湍流強(qiáng)度為常規(guī)湍流工況；

如果在當(dāng)前的風(fēng)速，當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙前后方向的加速度絕對值位于對應(yīng)的湍流強(qiáng)度估算模型中的上包絡(luò)線的上方，則當(dāng)前的湍流強(qiáng)度為極限湍流工況。