[发明专利]一种南方山区风场模拟装置

说明书

本发明公开了一种南方山区风场模拟装置，用于在待实验风电设备的周围形成风场，包括设置于待实验风电设备周围的送风组件以及用于控制送风组件的控制系统；所述送风组件包含至少两组送风口，各组送风口相互垂直布设；所述控制系统包括风压控制模块和风向控制模块，分别用以控制送风口的风压和风向。本发明的南方山区风场模拟装置具有简单实用、模拟效果复杂多变、能为南方山区风电设备的研制提供试验条件等优点。

技术领域

本发明涉及风电设备试验装置领域，尤其涉及一种南方山区风场模拟装置。

背景技术

现有的风电设备设计技术还不成熟，需要通过大量的试验研究来完善和修正设计方案。近年来，我国南方山区风电设备装机容量增长迅速，但同时也表现出“水土不服”的现象。这主要是因为现有的风电设备大多是根据平原地区的单一风向风况来设计的，其试验设备的模拟风向也较为单一，然而南方山区地形复杂，风况多变，可能同时包含有基本风、阵风、渐变风以及随机风等不同成分的风。依据平原地区风况设计经验研制的风电设备难以完全适应南方山区环境，在实际使用过程中普遍表现出性能达不到预期效果的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用、模拟效果复杂多变、能为南方山区风电设备的研制提供试验条件的南方山区风场模拟装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种南方山区风场模拟装置，用于在待实验风电设备的周围形成风场，包括设置于待实验风电设备周围的送风组件以及用于控制送风组件的控制系统；所述送风组件包含至少两组送风口，各组送风口相互垂直布设；所述控制系统包括风压控制模块和风向控制模块，分别用以控制送风口的风压和风向。

作为上述技术方案的进一步改进：

还包括风场发生组件，所述风场发生组件连通送风口并为其提供风气，所述风压控制模块包括连通于风场发生组件和各组送风口之间的调压阀，且每组送风口由单独的调压阀控制风压。

所述风场发生组件包括储存风气的储气装置，所述风压控制模块还包括用于检测储气装置压力的压力传感器；所述风压控制模块根据压力传感器检测得到的压力和目标风况的风压调节各组送风口处的调压阀的压力之比，根据目标风况的风压变化调节各组送风口处的调压阀的压力变化。

所述风压控制模块还包括混合阀，所述混合阀连通于风场发生组件和各组送风口之间，与调压阀呈并联连接；所述风压控制模块根据目标风况的风场情况变化调节各组送风口处的混合阀的通断及压力变化。

每组送风口均独立连接于各自的机架上，所述风向控制模块通过调节送风口相对于机架的转动调节送风口的风向。

所述机架包括固定架和移动架，所述送风口一端铰接于固定架上，另一端铰接于移动架上，所述风向控制模块包括控制移动架相对于固定架移动的驱动件。

所述送风口包括多个导风筒，各导风筒均匀排布于固定架和移动架之间。

所述导风筒一端是使风气流出的开口，另一端是一顶角为α的锥状端，45°≤α≤60°。

各导风筒和移动架、各导风筒和固定架之间均通过球铰铰接。

所述风向控制模块根据目标风况的风向调节各组送风口处的驱动件的目标位置，根据目标风况的风向变化调节各组送风口处的驱动件的驱动方向。

与现有技术相比，本发明的优点在于：