[發明專利]一種漂浮式風力發電機組的風速測量修正方法

在審

• 申請號: 202010316149.6
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111505332A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 石宇峰;馮駒;陳寶康;朱夢霞;鄧順城;吳幸維;謝春秋
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00;G01P21/02;G01M9/00;F03D17/00;F03D80/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種漂浮式風力發電機組的風速測量修正方法，其特征在于，基于以下原理：

相同型號的風力發電機組，不管其是陸地型風力發電機組，還是漂浮式風力發電機組，只要葉片型號一致，那么機組的風輪前端某個距離處的風速，跟機組的機艙上風速的線性關系就是一致的；

基于上述原理，該方法是首先在陸地上選擇一臺相同型號并且周圍地形平坦的風力發電機組，在其主風向方向距離2d-4d范圍處安裝一座測風塔，d為風輪旋轉面的直徑，在測風塔上安裝風速儀和風向儀，同時在該風力發電機組的機艙上面安裝一個風速儀，通過一段時間的數據采集和分析，得到測風塔風速和機艙風速的對應關系，該對應關系能夠用一次線性方程y₁＝ax₁+b表示，稱為風輪影響風速修正方程式，式中，y₁為機艙風速，x₁為測風塔風速，a為斜率，b為偏移值；

然后，將上述相同型號的風速儀放到風洞中去校準，同時在風速儀的支架上安裝一個單軸傾角傳感器，該單軸傾角傳感器的安裝方向為沿著風洞的軸向，同時記錄風洞風速源、風速儀數值和傾角數值，將風速儀的支架沿風洞的軸向分別傾斜不同的角度，風速儀的支架往來流方向傾斜時定義角度為負值，風速儀的支架往尾流方向傾斜時定義角度為正值，先從某一負值角度開始，風洞施加風速，持續一段時間，然后再施加更高的風速，以此類推，直到施加完規定風速后，傾斜到規定角度，再按上述風速順序重新做一遍，以此類推，直至調整到與上述一開始的負值角度數值相同的正值角度，按上述數據，能夠計算擬合出風速儀在某個傾角時，其風速顯示值與風洞風速源的對應關系，該對應關系能夠用方程y₂＝cx₂表示，稱為風速儀傾角修正方程式，式中，y₂為風洞風速源風速，x₂為風速顯示值，c為比例值；

最后，將上述相同型號的風速儀安裝到漂浮式風力發電機組的機艙上，同時在風速儀的支架上安裝一個雙軸傾角傳感器，該雙軸傾角傳感器的安裝方向為：X方向朝向機艙的左右方向，Y方向朝向機艙的前后方向；采集風速儀和雙軸傾角傳感器的數據；當雙軸傾角傳感器的X和Y方向的傾角數值都為0時，此時，風速儀的支架完全垂直，無需進行風速儀傾角修正，只需進行風輪影響風速修正，通過上述風輪影響風速修正方程式即可將風速數值修正到風輪前端的真實風速，即風輪前端虛擬測風塔處的真實風速；當X或Y方向的傾角數值不為0時，表明風速儀的支架有傾斜，支架的傾斜角度能夠等效為X和Y方向的傾角數值的平方根，此時，需要先通過風速儀傾角修正方程式對風速數據進行風速儀傾角修正，再通過風輪影響風速修正方程式進行風輪影響風速修正，才能將風速數值修正到風輪前端的真實風速，即風輪前端虛擬測風塔處的真實風速。