[实用新型]一种能够预测风力机尾迹及提高风电场发电量的装置

说明书

本实用新型公开了一种能够预测风力机尾迹及提高风电场发电量的装置，包括控制器、分别安装于主风向下上游风机机舱尾部、中游风机机舱尾部及下游风机机舱尾部的第一声音发生器、第二声音发生器及第三声音发生器、以及分别安装于主风向下上游风机机舱头部、中游风机机舱头部及下游风机机舱头部的第一声音接收器、第二声音接收器及第三声音接收器，其中，控制器与第一声音发生器、第二声音发生器、第三声音发生器、第一声音接收器、第二声音接收器及第三声音接收器相连接，该装置能够预测风力机尾迹风速，提高风电场的发电量。

技术领域

本实用新型属于提高风电场发电量的技术领域，涉及一种能够预测风力机尾迹及提高风电场发电量的装置。

背景技术

目前风电场的控制主要以单机最大发电量控制为主，由于每台风机独立控制，风机的尾流影响并未被纳入优化管理，前排风机最大化捕获风能产生的强尾流可能会带来后排风机更大尾流损失和载荷增加。因此需要从多台风机甚至全风场层面研究控制优化管理技术。通过对风机尾迹进行管理可以改变上游风机尾迹的传播状态，尽管上游风力机功率有所下降，但下游风力机输出功率显著提高，风场总输出功率得以大幅增加，通过数值模拟表明，实施风机尾迹管理能提高1％的发电效率。

通常风电场分布区域很大，大型风电场的纵深可达几十公里甚至上百公里，当风况发生变化时，需要经过一定时间的延迟，下游机组传感器才能感知风况变化，并且由于受风机叶片扰流的影响，风向风速测量仪所测得的风况与作用在叶片上的风况有一定差别，风力机控制调节会产生一定的误差，加上风力机控制系统执行机构具有迟滞性，因而从一定程度上降低了风力机发电量和安全性。因此，对下游风机风速进行提前预测，通过调整上方向风力机控制策略从多台风机甚至全风场层面进行尾迹管理，可以有效提升风电场发电量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能够预测风力机尾迹及提高风电场发电量的装置，该装置能够预测风力机尾迹风速，提高风电场的发电量。

为达到上述目的，本实用新型所述的能够预测风力机尾迹及提高风电场发电量的装置包括控制器、分别安装于主风向下上游风机机舱尾部、中游风机机舱尾部及下游风机机舱尾部的第一声音发生器、第二声音发生器及第三声音发生器、以及分别安装于主风向下上游风机机舱头部、中游风机机舱头部及下游风机机舱头部的第一声音接收器、第二声音接收器及第三声音接收器，其中，控制器与第一声音发生器、第二声音发生器、第三声音发生器、第一声音接收器、第二声音接收器及第三声音接收器相连接。

控制器连接有显示器以及与外接设备相连接的通信模块。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的能够预测风力机尾迹及提高风电场发电量的装置，控制器根据上游风机与中游风机之间的间距S₁及第一声音发生器发出声音与第二声音接收器接收到该声音之间的时间差T₁计算流至中游风机的上游尾迹风速υ_wake1；同时根据中游风机与下游风机之间的距离S₂及第二声音发生器发出声音与第三声音接收器接收到该声音之间的时间差T₂计算流至下游风机的下游尾迹风速υ_wake2，然后将流至中游风机的上游尾迹风速υ_wake1及流至下游风机的下游尾迹风速υ_wake2调整风力机变桨或偏航系统，以实现提高全风场发电量的目的，操作方便简单，实用性较强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中调节风力机变桨或偏航系统时的流程图。

其中，11为上游风机、12为中游风机、13为下游风机、21为第一声音接收器、22为第二声音接收器、23为第三声音接收器、31为第一声音发生器、32为第二声音发生器、33为第三声音发生器。