[发明专利]一种在役海上风电场尾流损失实时计算方法

权利要求书

1.一种在役海上风电场尾流损失实时计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取风电场区域内各个风电机组的机组信息、以及风电场区域内的自由来流的数据信息；

步骤2，根据风力机工程尾流模型搭建机组下风向尾流影响区内的风速计算模块，根据下风向尾流影响区风速计算模块计算各个风电机组点位处的实际风速；

步骤3，根据步骤2得到的各个机组点位处的实际风速，结合步骤1中得到的各个机组的机组信息，计算当前风速对应的单一尾流影响因素下的各个机组的实际输出功率；

根据步骤1中得到的各个机组的机组信息，结合步骤1中得到的自由来流的数据信息，计算各个机组未受尾流干扰状态下的理论输出功率；

步骤4，根据步骤3计算得到的各个机组的实际输出功率和各个机组的理论输出功率，计算风电场区域内当前时间段，正常运行的所有机组的实时发电量损失总和；

所述自由来流的数据信息包括当前时间段内的自由来流的平均风速值、以及自由来流的平均风向值；所述自由来流的平均风速值、以及自由来流的平均风向值，具体的获取方法如下：

通过风电场区域内设置的测风设备采集，其中，所述测风设备包括测风塔、激光测风雷达，以及安装在风电场区域内第一排风电机组上的机舱风速仪；

当测风塔或激光测风雷达的位于未受到尾流干扰的上风向区域时，则将测风塔或激光测风雷达在与风力机轮毂高度相等的测风层处测得的设定时间段内的平均风向值和平均风速值，分别作为风电场区域内自由来流的平均风向值和平均风速值；

当测风塔或激光测风雷达位于风电场区域的下风向尾流叠加影响区域或场区内的升压站平台上时，将测风塔或激光测风雷达在最高测风层测得的设定时间段内的平均风向值作为风电场区域内自由来流的平均风向值；将风电场区域内位于第一排各风电机组前方未受到干扰的自由来流风速的平均值作为风电场区域内自由来流的平均风速值；

步骤2中，根据风力机工程尾流模型搭建下风向尾流区风速计算模块，具体方法是：

S201，根据风力机工程尾流模型定量判定风电场内正常运行的各个风电机组所产生的尾流影响区域；

S202，根据步骤1中获取的机组信息和自由来流的数据信息，结合S201中得到的各个风电机组所产生的尾流影响区域，结合正常运行的各个风电机组的相对位置排布，绘制整个风电场内与风力机轮毂高度相等的平面的尾流影响区域图；

S203，根据S202得到的尾流影响区域图判断正常运行中的各个风电机组是否位于其上风向机组产生的尾流影响区域内；并根据判断结果计算各个风电机组点位处的实际风速；

步骤3中，根据步骤2得到的各个机组点位处的实际风速，结合步骤1中得到的各个机组的机组信息，计算当前风速对应的单一尾流影响因素下的各个机组的实际输出功率，具体方法是：

根据步骤2得到的各个机组点位处的实际风速，结合步骤1中得到的各个机组的机组信息，采用风速插值法，得到当前实际风速对应的单一尾流影响因素下的各个机组的实际输出功率。

2.根据权利要求1所述的一种在役海上风电场尾流损失实时计算方法，其特征在于，步骤1中，所述的机组信息包括位置坐标、风轮半径和风速-功率曲线。

3.根据权利要求1所述的一种在役海上风电场尾流损失实时计算方法，其特征在于，风电场区域内位于第一排各风电机组前方未受到干扰的自由来流风速的平均值的计算方法具体是：

基于当前自由来流的平均风向值，确定风电场区内位于上风向第一排的各个风电机组；

获取第一排中各个风电机组上的机舱风速仪测得风速数据，利用机舱传递函数将测得的风速数据进行推导，得到第一排各个风电机组前方未受到干扰的风速，进而将第一排各机组前方未受到干扰的风速取平均值，作为风电场区域内自由来流的平均风速值。

4.根据权利要求1所述的一种在役海上风电场尾流损失实时计算方法，其特征在于，步骤3中，根据步骤1中得到的各个机组的机组信息，结合步骤1中得到的自由来流的数据信息，计算各个机组未受尾流干扰状态下的理论输出功率，具体方法是：

根据步骤1中得到的各个机组的机组信息，结合步骤1中得到的自由来流的数据信息，采用风速插值法，得到各个机组未受尾流干扰状态下的理论输出功率。

5.一种在役海上风电场尾流损失实时计算系统，其特征在于，该系统能够运行权利要求1-4中任一项所述的一种在役海上风电场尾流损失实时计算方法，包括数据采集单元和数据计算模块，其中：

数据采集单元用于获取风电场区域内各个风电机组的机组信息、以及风电场区域内的自由来流的数据信息；

数据计算模块用于根据风力机工程尾流模型搭建下风向尾流区风速计算模块，根据下风向尾流区风速计算模块计算各个风电机组点位处的实际风速；

根据得到的各个机组点位处的实际风速，结合各个机组的机组信息，计算当前风速对应的单一尾流影响因素下的各个机组的实际输出功率；

根据得到的各个机组的机组信息，结合自由来流的数据信息，计算各个机组未受尾流干扰状态下的理论输出功率；

根据计算得到的各个机组的实际输出功率和各个机组的理论输出功率，计算风电场区域内当前时间段，正常运行的所有机组由于尾流效应而造成的实时发电量损失总和。