一种风电机组的扇区划分方法及系统技术方案

本申请提供了一种风电机组的扇区划分方法及系统，通过风资源模拟计算，获取风场中的各个风机处的风况参数；所述风况参数至少包括湍流强度参数、风切变指数参数和入流角参数；分别对各个所述风机处的所述风况参数进行分扇区分析，确定各个所述风机处的所述风况参数超过风机安全限定值的问题多发扇区；所述问题多发扇区至少包括湍流强度超标扇区、风切变指数超标扇区和入流角超标扇区。本申请中通过风况参数进行分扇区分析，确定出超过风机安全限定值的问题多发扇区，进而根据问题多发扇区可以找出风场内各个风机出现的特殊风况，从而根据为扇区管理提供准确的依据。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组的扇区划分方法及系统
本专利技术涉及风力发电
，特别涉及一种风电机组的扇区划分方法及系统。
技术介绍
在风力发电领域中，在进行扇区管理时，需要进行扇区划分。现有技术中，在风电场风能资源评估以及微观选址的计算分析中，对测风风速数据进行长期订正，同时对风向进行扇区的划分，然后进行主风向或主风能方向的确定。在对机组进行扇区管理方面，也会根据机组所在的机位点处的湍流强度进行扇区管理。但是，风电场经常会出现一些风机振动过大、超速停机次数过多等问题，这往往是机组所在的机位点的特殊风况引起的，现有的扇区划分方法却并不能准确地分析出造成风机出现问题的特殊风况，无法为扇区管理提供准确的依据。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种风电机组的扇区划分方法及系统，以便于为准确地分析出造成风机出现问题的特殊风况，为扇区管理提供准确的依据。本申请公开了一种风电机组的扇区划分方法，包括：通过风资源模拟计算，获取风场中的各个风机处的风况参数；所述风况参数至少包括湍流强度参数、风切变指数参数和入流角参数；分别对各个所述风机处的所述风况参数进行分扇区分析，确定各个所述风机处的所述风况参数超过风机安全限定值的问题多发扇区；所述问题多发扇区至少包括湍流强度超标扇区、风切变指数超标扇区和入流角超标扇区。优选的，所述通过风资源模拟计算，获取各个风机处的风况参数，包括：根据所述风场的地表粗糙度参数和障碍物参数，建立风场地形地貌模型；根据计算流体力学CFD对所述风场进行数值模拟计算，在所述风场地形地貌模型中建立风流场模型；根据风机参数在所述风流场模型中建立各个所述风机的风机模型；所述风机参数包括风机的轮毂高度、风轮直径、功率曲线和推力系数曲线；将原始测风数据输入各个所述风机模型中，计算各个所述风机模型处的所述风况参数，作为各个所述风机处的所述风况参数；所述原始测风数据包括所述风场中至少一年的风速数据、风向数据以及所述风速数据的标准偏差数据。优选的，所述分别对各个所述风机处的所述风况参数进行分扇区分析，确定各个所述风机处的所述风况参数超过风机安全限定值的问题多发扇区，包括：根据所述湍流强度参数绘制各个所述风机处的湍流强度扇区分布图；根据所述风切变指数参数绘制各个所述风机处的风切变指数扇区分布图；根据所述入流角参数绘制各个所述风机处的入流角扇区分布图；在各个所述风机处的所述湍流强度扇区分布图中确定所述湍流强度参数超过所述风机安全限定值中的湍流强度设计值的所述湍流强度超标扇区；在各个所述风机处的所述风切变指数扇区分布图中确定所述风切变指数参数超过所述风机安全限定值中的风切变指数设计值的所述风切变指数超标扇区；在各个所述风机处的所述入流角扇区分布图中确定所述入流角参数超过所述风机安全限定值中的入流角设计值的所述入流角超标扇区。优选的，还包括：根据各个所述风机处的所述湍流强度扇区分布图、所述风切变指数扇区分布图和所述入流角扇区分布图绘制各个所述风机处的综合扇区分布图；在各个所述风机处的所述综合扇区分布图中确定所述湍流强度参数超过所述湍流强度设计值、所述风切变指数参数超过所述风切变指数设计值且所述入流角参数超过所述入流角设计值的危险扇区。优选的，还包括：在各个所述风机处的所述问题多发扇区中划分第一类细分扇区，并对各个所述风机处的所述第一类细分扇区中的所述风况参数进行所述分扇区分析，判断各个所述风机处的所述第一类细分扇区中的所述风况参数是否超过所述风机安全限定值，如果是，则对各个所述风机处的所述第一类细分扇区进行标注。优选的，还包括：在各个所述风机处的所述危险扇区中划分第二类细分扇区，并对各个所述风机处的所述第二类细分扇区中的所述风况参数进行所述分扇区分析，判断各个所述风机处的所述第二类细分扇区中的所述风况参数是否超过所述风机安全限定值，如果是，则对各个所述风机处的所述第二类细分扇区进行标注。优选的，还包括：按照所述风场的各个所述风机的排布位置，展示各个所述风机处的所述综合扇区分布图。本申请另一方面提供了一种风电机组的扇区划分系统，包括：计算单元，用于通过风资源模拟计算，获取风场中的各个风机处的风况参数；所述风况参数至少包括湍流强度参数、风切变指数参数和入流角参数；划分单元，用于分别对各个所述风机处的所述风况参数进行分扇区分析，确定各个所述风机处的所述风况参数超过风机安全限定值的问题多发扇区；所述问题多发扇区至少包括湍流强度超标扇区、风切变指数超标扇区和入流角超标扇区。优选的，所述计算单元包括：第一模型建立模块，用于根据所述风场的地表粗糙度参数和障碍物参数，建立风场地形地貌模型；第二模型建立模块，用于根据计算流体力学CFD对所述风场进行数值模拟计算，在所述风场地形地貌模型中建立风流场模型；第三模型建立模块，用于根据风机参数在所述风流场模型中建立各个所述风机的风机模型；所述风机参数包括风机的轮毂高度、风轮直径、功率曲线和推力系数曲线；参数计算模块，用于将原始测风数据输入各个所述风机模型中，计算各个所述风机模型处的所述风况参数，作为各个所述风机处的所述风况参数；所述原始测风数据包括所述风场中至少一年的风速数据、风向数据以及所述风速数据的标准偏差数据。优选的，所述划分单元包括：第一绘制模块，用于根据所述湍流强度参数绘制各个所述风机处的湍流强度扇区分布图；第二绘制模块，用于根据所述风切变指数参数绘制各个所述风机处的风切变指数扇区分布图；第三绘制模块，用于根据所述入流角参数绘制各个所述风机处的入流角扇区分布图；第一标注模块，用于在各个所述风机处的所述湍流强度扇区分布图中确定所述湍流强度参数超过所述风机安全限定值中的湍流强度设计值的所述湍流强度超标扇区；第二标注模块，用于在各个所述风机处的所述风切变指数扇区分布图中确定所述风切变指数参数超过所述风机安全限定值中的风切变指数设计值的所述风切变指数超标扇区；第三标注模块，用于在各个所述风机处的所述入流角扇区分布图中确定所述入流角参数超过所述风机安全限定值中的入流角设计值的所述入流角超标扇区。优选的，还包括：综合绘制模块，用于根据各个所述风机处的所述湍流强度扇区分布图、所述风切变指数扇区分布图和所述入流角扇区分布图绘制各个所述风机处的综合扇区分布图；综合标注模块，用于第一在各个所述风机处的所述综合扇区分布图中确定所述湍流强度参数超过所述湍流强度设计值、所述风切变指数参数超过所述风切变指数设计值且所述入流角参数超过所述入流角设计值的危险扇区。优选的，还包括：第一细分模块，用于在各个所述风机处的所述问题多发扇区中划分第一类细分扇区，并对各个所述风机处的所述第一类细分扇区中的所述风况参数进行所述分扇区分析，判断各个所述风机处的所述第一类细分扇区中的所述风况参数是否超过所述风机安全限定值，如果是，则对各个所述风机处的所述第一类细分扇区进行标注。优选的，还包括：第二细分模块，用于在各个所述风机处的所述危险扇区中划分第二类细分扇区，并对各个所述风机处的所述第二类细分扇区中的所述风况参数进行所述分扇区分析，判断各个所述风机处的所述第二类细分扇区中的所述风况参数是否超过所述风机安全限定值，如果是，则对各个所述风机处的所述第二类细分扇区进行标注。优选的，还包括：展示模块，用于按照所述风场的各个所述风机的排布位置，展本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电机组的扇区划分方法，其特征在于，包括：通过风资源模拟计算，获取风场中的各个风机处的风况参数；所述风况参数至少包括湍流强度参数、风切变指数参数和入流角参数；分别对各个所述风机处的所述风况参数进行分扇区分析，确定各个所述风机处的所述风况参数超过风机安全限定值的问题多发扇区；所述问题多发扇区至少包括湍流强度超标扇区、风切变指数超标扇区和入流角超标扇区。

【技术特征摘要】
1.一种风电机组的扇区划分方法，其特征在于，包括：通过风资源模拟计算，获取风场中的各个风机处的风况参数；所述风况参数至少包括湍流强度参数、风切变指数参数和入流角参数；分别对各个所述风机处的所述风况参数进行分扇区分析，确定各个所述风机处的所述风况参数超过风机安全限定值的问题多发扇区；所述问题多发扇区至少包括湍流强度超标扇区、风切变指数超标扇区和入流角超标扇区。2.根据权利要求1所述的划分方法，其特征在于，所述通过风资源模拟计算，获取各个风机处的风况参数，包括：根据所述风场的地表粗糙度参数和障碍物参数，建立风场地形地貌模型；根据计算流体力学CFD对所述风场进行数值模拟计算，在所述风场地形地貌模型中建立风流场模型；根据风机参数在所述风流场模型中建立各个所述风机的风机模型；所述风机参数包括风机的轮毂高度、风轮直径、功率曲线和推力系数曲线；将原始测风数据输入各个所述风机模型中，计算各个所述风机模型处的所述风况参数，作为各个所述风机处的所述风况参数；所述原始测风数据包括所述风场中至少一年的风速数据、风向数据以及所述风速数据的标准偏差数据。3.根据权利要求1所述的划分方法，其特征在于，所述分别对各个所述风机处的所述风况参数进行分扇区分析，确定各个所述风机处的所述风况参数超过风机安全限定值的问题多发扇区，包括：根据所述湍流强度参数绘制各个所述风机处的湍流强度扇区分布图；根据所述风切变指数参数绘制各个所述风机处的风切变指数扇区分布图；根据所述入流角参数绘制各个所述风机处的入流角扇区分布图；在各个所述风机处的所述湍流强度扇区分布图中确定所述湍流强度参数超过所述风机安全限定值中的湍流强度设计值的所述湍流强度超标扇区；在各个所述风机处的所述风切变指数扇区分布图中确定所述风切变指数参数超过所述风机安全限定值中的风切变指数设计值的所述风切变指数超标扇区；在各个所述风机处的所述入流角扇区分布图中确定所述入流角参数超过所述风机安全限定值中的入流角设计值的所述入流角超标扇区。4.根据权利要求3所述的划分方法，其特征在于，还包括：根据各个所述风机处的所述湍流强度扇区分布图、所述风切变指数扇区分布图和所述入流角扇区分布图绘制各个所述风机处的综合扇区分布图；在各个所述风机处的所述综合扇区分布图中确定所述湍流强度参数超过所述湍流强度设计值、所述风切变指数参数超过所述风切变指数设计值且所述入流角参数超过所述入流角设计值的危险扇区。5.根据权利要求1所述的划分方法，其特征在于，还包括：在各个所述风机处的所述问题多发扇区中划分第一类细分扇区，并对各个所述风机处的所述第一类细分扇区中的所述风况参数进行所述分扇区分析，判断各个所述风机处的所述第一类细分扇区中的所述风况参数是否超过所述风机安全限定值，如果是，则对各个所述风机处的所述第一类细分扇区进行标注。6.根据权利要求4所述的划分方法，其特征在于，还包括：在各个所述风机处的所述危险扇区中划分第二类细分扇区，并对各个所述风机处的所述第二类细分扇区中的所述风况参数进行所述分扇区分析，判断各个所述风机处的所述第二类细分扇区中的所述风况参数是否超过所述风机安全限定值，如果是，则对各个所述风机处的所述第二类细分扇区进行标注。7.根据权利要求4所述的划分方法，其特征在于，还包括：按照所述风场的各个所述风机的排布位置，展示各个所述风机处的所述综合扇区分布图。8.一种风电机组的扇区划分系统，其特征在于，包括：计算单元，用于通过风资源模拟计算，获取风...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东霞，杨妍妮，陶友传，杨微，陶芬，
申请(专利权)人：中船重工重庆海装风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50