[發(fā)明專利]風電場模型的建立方法及系統(tǒng)、尾流值計算方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910260622.0
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN109992889B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 靳麗琴
• 申請（專利權）人: 上海電氣風電集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F30/28;G06N20/10;G06F113/04;G06F113/08
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;李夢男

本發(fā)明公開了一種風電場模型的建立方法及系統(tǒng)、尾流值計算方法及系統(tǒng)。該建立方法包括：獲取風電場計算域中若干檢測位置的環(huán)境風速數(shù)據(jù)；根據(jù)環(huán)境風速數(shù)據(jù)計算所述風電場計算域中任一位置的未受尾流影響的來流風速數(shù)據(jù)；建立基于高斯分布的Jensen尾流模型；根據(jù)Jensen尾流模型對來流風速數(shù)據(jù)進行處理，以計算尾流風速數(shù)據(jù)；將來流風速數(shù)據(jù)和尾流風速數(shù)據(jù)作為訓練樣本訓練機器學習模型，得到風電場模型；該風電場模型用于根據(jù)環(huán)境風速數(shù)據(jù)預測尾流風速數(shù)據(jù)。本發(fā)明實現(xiàn)了不同環(huán)境風速下的尾流速度的準確、快速預測，相比三維CFD模型，不需要劃分葉輪處的網(wǎng)格，大幅降低網(wǎng)格數(shù)，降低計算時間，提高了計算效率。

技術領域

本發(fā)明涉及風電場優(yōu)化控制領域，特別涉及一種風電場模型的建立方法及系統(tǒng)、尾流值計算方法及系統(tǒng)。

背景技術

風電場的尾流效應會影響風機的排布，進而影響風場的發(fā)電量。目前，尾流效應的研究方法主要有兩種：

使用一維Jensen(也稱PARK，一種數(shù)學模型)尾流模型；然而，一維Jensen尾流模型是一種線性模型，與實際風輪后的渦旋結構不相符，計算誤差大；

使用三維CFD(計算流體動力學)尾流模型；三維CFD尾流模型能較準確的預估尾流分布情況，但計算量非常大，計算效率得不到保證。

可見，現(xiàn)有技術的風電場尾流計算方法不能兼顧計算精度和技術效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術的風電場尾流計算方法不能兼顧計算精度和計算效率的缺陷，提供一種風電場模型的建立方法及系統(tǒng)、尾流值計算方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種風電場模型的建立方法，所述建立方法包括：

獲取風電場計算域中若干檢測位置的環(huán)境風速數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述環(huán)境風速數(shù)據(jù)計算所述風電場計算域中任一位置的未受尾流影響的來流風速數(shù)據(jù)；

建立基于高斯分布的Jensen尾流模型；

根據(jù)所述Jensen尾流模型對所述來流風速數(shù)據(jù)進行處理，以計算尾流風速數(shù)據(jù)；

將所述來流風速數(shù)據(jù)和所述尾流風速數(shù)據(jù)作為訓練樣本訓練機器學習模型，得到所述風電場模型；

所述風電場模型用于根據(jù)環(huán)境風速數(shù)據(jù)預測尾流風速數(shù)據(jù)。

較佳地，生成所述風電場計算域的步驟，具體包括：

獲取目標區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述地理數(shù)據(jù)生成所述風電場計算域。

較佳地，計算所述風電場計算域中任一位置的未受尾流影響的來流風速數(shù)據(jù)的步驟，具體包括：

對所述環(huán)境風速數(shù)據(jù)進行CFD計算，以獲取所述風電場計算域中任一位置的未受尾流影響的來流風速數(shù)據(jù)。

較佳地，所述機器學習模型為隨機森林模型。

一種尾流值計算方法，所述尾流值計算方法包括：

利用上述任意一項所述的風電場模型的建立方法建立所述風電場模型；

獲取目標位置的環(huán)境風速數(shù)據(jù)，并將所述環(huán)境風速數(shù)據(jù)輸入所述風電場模型，以預測尾流風速數(shù)據(jù)。

一種風電場模型的建立系統(tǒng)，所述建立系統(tǒng)包括：

第一數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取風電場計算域中若干檢測位置的環(huán)境風速數(shù)據(jù)；

計算模塊，用于根據(jù)所述環(huán)境風速數(shù)據(jù)計算所述風電場計算域中任一位置的未受尾流影響的來流風速數(shù)據(jù)；