[發明專利]一種風電場尾流評估方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202211465606.3
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115758935A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 陳以勒;陳銳儼;潘航平;姜婷婷;王杲展;劉宇新
• 申請（專利權）人: 浙江運達風電股份有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/06;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張珊珊

1.一種風電場尾流評估方法，其特征在于，包括：

獲取實測地形圖、衛星地圖、投影系及機位點信息，并構建目標地形的物理模型，以及生成粗網格和細網格；

獲取邊界條件，并對所述粗網格進行CFD求解得到第一計算結果和第一流場，將所述第一流場作為所述細網格的初始流場；

根據所述第一計算結果確定致動盤參數，對所述細網格進行拓撲映射和源項配置；

根據所述邊界條件、所述初始流場和所述致動盤參數，對所述細網格進行基于致動盤的CFD求解得到第二計算結果和第二流場；

根據所述機位點信息從所述第二計算結果中提取第二機位點風向；

根據所述第二機位點風向不斷修正所述致動盤朝向，當所述致動盤朝向與所述第二機位點風向的差值小于預設閾值時，停止修正并獲得各個機位點的尾流參數和預設下游范圍內的尾流參數。

2.根據權利要求1所述的風電場尾流評估方法，其特征在于，所述獲取邊界條件，包括：

根據粗糙度、熱穩定度和參考風速計算得到所述邊界條件；

所述粗糙度為根據所述粗糙度地圖數據獲得；

所述邊界條件中的入口邊界條件是根據Monin-Obukhov相似性理論求解風廓線方程獲得。

3.根據權利要求1所述的風電場尾流評估方法，其特征在于，所述根據所述第一計算結果確定致動盤參數，對所述細網格進行拓撲映射和源項配置，包括：

根據所述機位點信息從所述第一計算結果中提取第一機位點風向，并根據所述第一機位點風向確定所述致動盤朝向；

根據風機尺寸對所述細網格進行拓撲映射確定源項的配置區域；

根據機型曲線、所述風機尺寸和所述第一機位點風向確定源項的配置參數。

4.根據權利要求1所述的風電場尾流評估方法，其特征在于，所述對所述細網格進行基于致動盤的CFD求解得到第二計算結果和第二流場，包括：

對所述細網格進行基于致動盤的CFD求解得到所述第二計算結果；

根據所述致動盤參數對所述細網格進行基于致動盤的CFD求解計算致動盤源項，以得到所述第二流場；

其中，計算所述致動盤源項的公式為：

其中，S_u表示致動盤源項，ρ表示空氣密度，Δx表示致動盤厚度，u₁表示來流風速，C_x表示誘導系數，a表示誘導因子。其中所述誘導因子a表示為：

其中C_P表示功率系數，C_T表示推力系數。

5.根據權利要求1所述的風電場尾流評估方法，其特征在于，所述根據所述第二機位點風向不斷修正所述致動盤朝向，當所述致動盤朝向與所述第二機位點風向的差值小于預設閾值時，停止修正并獲得各個機位點的尾流參數和預設下游范圍內的尾流參數，包括：

若所述致動盤朝向與所述第二機位點風向的差值大于所述預設閾值，則將所述第二機位點風向作為所述致動盤朝向，執行所述對所述細網格進行拓撲映射和源項配置的步驟；

若所述致動盤朝向與所述第二機位點風向的差值小于所述預設閾值，執行所述停止修正并獲得各個機位點的尾流參數和預設下游范圍內的尾流參數的步驟。

6.根據權利要求1所述的風電場尾流評估方法，其特征在于，所述獲取實測地形圖、衛星地圖、投影系及機位點信息，并構建目標地形的物理模型，以及生成粗網格和細網格，包括：

根據所述投影系和所述衛星地圖對所述實測地形圖進行處理，獲得所述物理模型；

利用所述物理模型和網格工具得到所述粗網格；

在所述粗網格的基礎上對整場網格進行細化，并且根據所述機位點信息和所述網格工具在機位點進行局部加密，得到所述細網格。

7.根據權利要求1至6任一項所述的風電場尾流評估方法，其特征在于，所述第一流場作為所述細網格的初始流場，包括：

采用三維插值法將所述第一流場映射到所述細網格，以使所述第一流場作為所述細網格的初始流場。