[发明专利]确定风速的方法及装置

说明书

本发明提供一种确定风速的方法及装置，其中，所述方法包括：获取风电场中的任一风力发电机组处的来流风速；确定由所述来流在所述任一风力发电机组的风轮后面形成的尾流与下游风力发电机组的风轮的扫掠平面相交而形成的投影区域；确定所述下游风力发电机组的风轮在所述扫掠平面上形成的扫掠区域；确定由所述尾流与所述扫掠平面相交而形成的投影区域与所述扫掠区域之间的重叠区域中的风速，并将所述重叠区域中的风速确定为所述下游风力发电机组处的风速。采用本发明所述方法及装置可对风电场中的各个风力发电机组的风速进行更为精确地评估。

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种确定风速的方法及装置。

背景技术

随着风力发电技术发展和陆上风电场资源越来越少，海上风电场的开发成为主流趋势。然而，由于海上环境湍流强度较低，风电场中的风力发电机组的布局空间受到限制，风力发电机组之间的流场的相互影响表现得尤为严重。这种风力发电机组之间的上下游相互影响的现象被称为尾流效应。尾流效应不仅对风力发电机组的叶片的气动性能影响显著，而且会直接导致风力发电机组的效率大幅度降低，同时使得风力发电机组的叶片产生疲劳效应，进而减少叶片使用寿命。

因此，迫切需要一种基于尾流效应来确定风速的方法及装置，以便为风电场的建设以及控制提供更为准确和可靠的数据依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定风速的方法及装置。

据本发明的一方面，提供一种确定风速的方法，所述方法包括：获取风电场中的任一风力发电机组处的来流风速；确定由所述来流在所述任一风力发电机组的风轮后面形成的尾流与下游风力发电机组的风轮的扫掠平面相交而形成的投影区域；确定所述下游风力发电机组的风轮在所述扫掠平面上形成的扫掠区域；确定由所述尾流与所述扫掠平面相交而形成的投影区域与所述扫掠区域之间的重叠区域中的风速，并将所述重叠区域中的风速确定为所述下游风力发电机组处的风速。

优选地，确定由所述尾流与所述扫掠平面相交而形成的投影区域的步骤包括：将所述尾流划分为多个尾流区域；确定划分的每个尾流区域与所述扫掠平面相交而形成的每个投影区域。

优选地，确定由所述尾流与所述扫掠平面相交而形成的投影区域与所述扫掠区域之间的重叠区域中的风速的步骤包括：确定所述每个投影区域与所述扫掠区域之间的每个重叠区域中的风速；基于所述每个投影区域与所述扫掠区域之间的每个重叠区域分别相对于所述扫掠区域所具有的权重以及所述每个投影区域与所述扫掠区域之间的每个重叠区域中的风速，来确定由所述尾流与所述扫掠平面相交而形成的投影区域与所述扫掠区域之间的重叠区域中的风速。

优选地，所述方法还包括：根据所述下游风力发电机组处的风速，确定所述下游风力发电机组处的湍流强度；基于所述下游风力发电机组处的湍流强度，修正所述下游风力发电机组处的风速，直到所述下游风力发电机组处的风速与修正的所述下游风力发电机组的风速之间的差小于预定阈值为止；将修正的所述下游风力发电机组处的风速输出为所述下游风力发电机组处的风速。

优选地，所述尾流包括近场区域、远场区域和混合区域中的至少一种。

据本发明的另一方面，提供一种确定风速的所述装置，所述装置包括：风速获取单元，获取风电场中的任一风力发电机组处的来流风速；投影区域确定单元，确定由所述来流在所述任一风力发电机组的风轮后面形成的尾流与下游风力发电机组的风轮的扫掠平面相交而形成的投影区域；扫掠区域确定单元，确定所述下游风力发电机组的风轮在所述扫掠平面上形成的扫掠区域；第一风速确定单元，确定由所述尾流与所述扫掠平面相交而形成的投影区域与所述扫掠区域之间的重叠区域中的风速，并将所述重叠区域中的风速确定为所述下游风力发电机组处的风速。

优选地，所述投影区域确定单元包括：尾流区域划分子单元，将所述尾流划分为多个尾流区域；投影区域确定子单元，确定划分的每个尾流区域与所述扫掠平面相交而形成的每个投影区域。