[发明专利]一种基于多尾流模型的风机尾流分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电过程中风资源监测技术领域，具体地，涉及一种基于多尾流模型的风机尾流分析方法。

背景技术

我国风电进入规模化发展阶段以后所产生的大型风电基地多数位于“三北地区”（西北、东北、华北），大型风电基地一般远离负荷中心，其电力需要经过长距离、高电压输送到负荷中心进行消纳。由于风资源的间歇性、随机性和波动性，导致大规模风电基地的风电出力会随之发生较大范围的波动，进一步导致输电网络充电功率的波动，给电网运行安全带来一系列问题。

截至2013年11月，甘肃电网并网风电装机容量已达到668万千瓦，约占甘肃电网总装机容量的21%，成为仅次于火电的第二大主力电源。随着风电并网规模的不断提高，风力发电的不确定性和不可控性给电网的安全稳定经济运行带来诸多问题。因此需要对大规模风力发电的相关问题进行深入分析研究，尤其需要分析大规模风电集中并网情况下风机尾流效应对风电场运行情况的影响。

关于多尾流模型的风机尾流分析，现有技术中尚未发现相关记载。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在稳定性差、可靠性低和成本高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于多尾流模型的风机尾流分析方法，以实现稳定性好、可靠性高和成本低的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于多尾流模型的风机尾流分析方法，主要包括：

a、对尾流模型进行分析；

b、基于尾流模型的分析结果，对尾流湍流模型进行分析；

c、基于尾流湍流模型的分析结果，对尾流组合模型进行分析，得到尾流模型、尾流湍流模型和尾流组合模型的风机尾流分析结果。

进一步地，在步骤a中，所述尾流模型即Larsen模型，是基于普朗特边界层方程的渐近表达式，是一种解析模型。

进一步地，所述步骤a，具体包括：

假定下风向不同位置的风速衰减具有相似性，并且风速只会发生中等程度的衰减，则可通过下式计算下风向L=x处的尾流影响区域半径：

Rw=[352π]15[3c12]15[CTAx]13c1=l(CTAx)-13---(1);]]>

公式（1）中，c₁为无量纲混合长，l为普朗特混合长，A为风力机扫风面积，C_T为风电机组推力系数。

进一步地，所述步骤a，具体还包括：

为了避免计算普朗特混合长，在工程中常由下式来计算c₁：