[发明专利]一种采用风速衰减因子的风电场尾流确定方法

权利要求书

1.一种采用风速衰减因子的风电场尾流确定方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

1)建立风速衰减因子计算公式；

2)确定每台风机的尾流区域与尾流区域内全部格点的风速衰减因子；

3)确定风电场的风速衰减因子；

4)确定风电场的尾流风速；

所述步骤1)中，基于风电机组尾流模型来建立风速衰减因子计算模型，定义风速衰减因子v_r如下：对于单台风机，其风电机组尾流模型计算风速与未受尾流影响的来流风速之比，有0≤v_r≤1，其计算公式如下：

对于风电机组Jensen尾流模型不考虑y参数的模型，公式简化为下式：

采用风速衰减因子v_r后，风电机组Jensen尾流模型转化为下式：

R(x)＝R₀+kx

风电机组Larsen尾流模型转化为下式：

式中：x：计算点到风机叶轮平面的垂直距离，且x≥0；y：计算点到风机轴线的垂直距离，且y≤R(x)；v₀：来流风速，未受尾流影响区域的平均风速；R₀：风机轮毂半径；k：尾流扩张系数；C_T：风机推力系数；A：风机叶轮的扫风面积；c₁：为一无量纲值；v(x,y)：风机下风向尾流区域内，与风机叶轮平面距离为x，与风机轴线距离为y的点位处的风速；R(x)：风机下风向，与风机叶轮平面距离为x的平行平面中，风机尾流扩张半径；v_r(x)：风机下风向，与风机叶轮平面距离为x的平行平面中，尾流扩张半径内的风速衰减因子，适用于Jensen模型；v_r(x,y)表示尾流影响区内每个格点的风速衰减因子，适用于Larsen模型。

2.如权利要求1所述的风电场尾流确定方法，其特征在于，所述步骤2)包括下述步骤：

a、针对计算风电场，确定计算范围，即风电场及尾流影响的区域，划分计算网格点；

b、针对每台风机，采用风速衰减因子公式1或公式2计算该风机的尾流影响区域R(x)及尾流影响区内每个格点的风速衰减因子v_r(x,y)；

c、设#1风机在任意格点P(x₀,y₀)处产生的风速衰减因子为v_r,1，判断格点P是否处于#1风机的尾流区域内：如果格点P(x₀,y₀)处于尾流影响区内，则#1风机在格点P(x₀,y₀)处的风速衰减因子为v_r,1＝v_r(x₀,y₀)；如果格点P(x₀,y₀)超出尾流影响区，则v_r,1＝1；v_r,1：#1风机在格点P处的风速衰减因子。

3.如权利要求1所述的风电场尾流确定方法，其特征在于，所述步骤3)包括下述步骤：

1针对风电场内的每台风机，逐一计算其尾流区域的范围和区域内的风速衰减因子；由此获得任意格点P处，每台风机的风速衰减因子v_r,1,v_r,2,…,v_r,n；

2多台风机尾流效应叠加后，格点P处的总风速衰减因子为各风机的风速衰减因子之乘积，即：v_r＝v_r,1×v_r,2…×v_r,n。

4.如权利要求1所述的风电场尾流确定方法，其特征在于，所述步骤4)包括：设风电场的来流风速v₀，每个格点处的尾流风速v等于来流风速v₀与该格点处总风速衰减因子v_r之乘积，即：v＝v₀×v_r。