[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

本發明公開了一種漂浮式風力發電機組的風速測量修正方法，基于原理：相同型號的風力發電機組，不管是陸地型還是漂浮式，只要葉片型號一致，那么風輪前端某個距離處的風速，跟機艙上風速的線性關系就是一致的。因此，可以在陸地上選擇一臺相同型號風力發電機組，安裝一座測風塔，塔上裝風速、風向儀，機艙上裝風速儀，通過數據采集和分析，得到風輪影響風速修正方程。將相同型號的風速儀放到風洞中去校準，風速儀支架上裝單軸傾角傳感器，通過數據采集和分析，得到風速儀傾角修正方程。將相同型號的風速儀裝到漂浮式風力發電機組的機艙上，風速儀支架上裝雙軸傾角傳感器，通過上面得到的方程即可進行風速測量修正，整個過程成本低，準確度高。

技術領域

本發明涉及漂浮式風力發電機組的技術領域，尤其是指一種漂浮式風力發電機組的風速測量修正方法。

背景技術

漂浮式風力發電機組用漂浮式基礎作為浮力，將整個風力發電機組漂浮在海面上，漂浮式基礎通過錨鏈連接到海床，因此，漂浮式風力發電機組在并網發電運行過程中，受到波浪海流和風力的作用，會產生前后左右上下等多自由度的傾斜和擺動。

漂浮式風力發電機組跟陸地型風力發電機組一樣，需要實時測量水平風速，以進行風機自身的控制。

業內習知，水平風速的測量，無論是采用機械式風速儀，還是超聲波風速儀，或者激光雷達，都要求將這些傳感器安裝到固定的位置，不能搖擺或晃動，否則測量不到準確的水平風速。

另外，風力發電機組機艙上面安裝的風速儀，由于受到葉片旋轉的影響，其測量的風速并不能代表真實的風速，根據風力發電機組功率特性測試標準，風力發電機組前方若干距離處的風速才能準確代表風力發電機組處的真實風速。總之，漂浮式風力發電機組的機艙上面安裝的風速儀，存在以下測量誤差：

1、機艙上面的風速不能代表風輪吸收到的真實的風速，需要用到機艙式激光雷達，成本高。

2、由于漂浮式風力發電機組存在多自由度擺動的特點，測量不準確。

綜上，漂浮式風力發電機組如果需要測量到準確的風速，單純在機艙上面安裝風速儀，是測量不到準確的風速的，必須進行一系列轉化和修正。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種準確可靠的漂浮式風力發電機組的風速測量修正方法，可以對實測風速數值實時修正，解決漂浮式風力發電機組風速測量的難題。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種漂浮式風力發電機組的風速測量修正方法，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；