【技术实现步骤摘要】
本申请涉及风力发电机组的发电领域，具体而言，涉及一种基于风力发电机组的发电方法及装置、风力发电机组。
技术介绍
1、风力发电是可再生能源发电的一种方式，近年来利用风能发电作为替代化石能源的手段已经得到普及。风力发电技术是利用风力发电机组实现的。风力发电机组的发电性能主要与风轮叶片设计有关，因此需要对风轮叶片进行科学有效的设计。目前，可以用模型试验法对风轮叶片的性能评估方法，具体是利用试验台架，对风轮叶片进行实验，进而获得叶片性能，不过受物理试验条件的限制，此方法无法获得高精度叶片性能。还可以使用数值模拟法，该方法通过软件定义风轮叶片的几何参数，从而实现风轮叶片性能的计算分析，不过模拟结果与实验结果之间存在较大的误差，影响后续风力发电机组的发电能力。
2、因此，相关技术中，存在风力发电机组的发电效率较低的技术问题。
3、针对相关技术中，风力发电机组的发电效率较低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
4、因此，有必要对相关技术予以改良以克服相关技术中的所述缺陷。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种基于风力发电机组的发电方法及装置、风力发电机组，以至少解决风力发电机组的发电效率较低的技术问题。
2、根据本申请实施例的一方面，提供一种基于风力发电机组的发电方法，包括：确定为所述风轮叶片设置的测试叶片轮廓系数，并按照所述测试叶片轮廓系数生成风轮的三维模型；确定所述三维模型的模拟测试结果，其中，所述模拟测试结果用于指示所述风力发电机组使
3、在一个示例性的实施例中，确定为所述风轮叶片设置的测试叶片轮廓系数，包括：从目标对象提供的叶片设计要求中确定期望风轮气动功率；确定所述期望风轮气动功率对应的风轮扫风面积，并确定所述风轮扫风面积对应的风轮叶片的旋转直径和所述风轮叶片的叶片高度；在确定风轮半径和所述叶片高度的比值大于预设比值的情况下，进行风轮气动仿真，得到仿真结果；在确定所述仿真结果所指示的风轮气动性能最优的情况下，基于所述比值确定所述风轮叶片的几何外形对应的拟合多项式；以可视化方式展示所述风轮叶片的几何外形，并根据所述几何外形的轮廓参数为所述风轮叶片设置测试叶片轮廓系数。
4、在一个示例性的实施例中，确定所述期望风轮气动功率对应的风轮扫风面积，包括：使用所述期望风轮气动功率的功率计算公式计算与风轮叶片处的风速对应的风轮旋转半径，基于所述风轮旋转半径计算所述风轮扫风面积，其中，所述功率计算公式为p＝1/2(ρv3πr2)，其中，p表示功率，ρ表示空气密度，v表示叶片风速，r表示风轮旋转半径。
5、在一个示例性的实施例中，在确定所述风轮半径和所述叶片高度的比值大于预设比值的情况下，进行风轮气动仿真，得到仿真结果之前，所述方法还包括：将所述旋转直径的一半减去空腔半径，得到所述风轮半径，确定所述风轮半径和所述叶片高度的比值，其中，所述空腔半径表示空腔结构的底面半径，所述空腔结构位于所述风轮叶片和所述叶片轮毂之间。
6、在一个示例性的实施例中，所述方法还包括：对所述几何外形进行多项式拟合，以确定所述几何外形的轮廓参数，包括：根据所述比值确定所述风轮的当前几何外形，并确定出用于描述所述当前几何外形的第一数学多项式；设置所述第一数学多项式计算所需要的第一系数，使用所述第一数学多项式和风速参数计算风轮载荷，得到载荷性能；在多次计算风轮载荷之后，确定最优载荷性能，并将计算所述最优载荷性能时用到的第一数学多项式确定为第二数学多项式；将所述第二数学多项式所描述的几何外形确定为目标几何外形，并确定所述目标几何外形的轮廓参数。
7、在一个示例性的实施例中，所述方法还包括：在使用所述测试叶片轮廓系数进行模拟发电时的机组性能的情况下，在所述风力发电机组的风轮内增加阻力型风筒，以提高所述风力发电机组的低风速启动性能。
8、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种风力发电机组，所述风力发电机组至少配置有水滴形轮廓的风轮叶片，所述风轮叶片通过叶片轮毂固定在所述风力发电机组的垂直轴上，所述叶片轮毂通过驱动装置与发电机连接；其中，所述水滴形轮廓的风轮叶片的外形轮廓支持以数学多项式的方法描述；所述垂直轴用于支撑所述风轮叶片，且在所述风轮叶片的转动下进行旋转，以实现能量转换。
9、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种基于风力发电机组的发电装置，包括：生成模块，用于确定为风轮叶片设置的测试叶片轮廓系数，并按照所述测试叶片轮廓系数生成风轮的三维模型；确定模块，用于确定所述三维模型的模拟测试结果，其中，所述模拟测试结果用于指示所述风力发电机组使用所述测试叶片轮廓系数进行模拟发电时的机组性能；发电模块，用于在确定所述机组性能符合性能要求的情况下，将所述测试叶片轮廓系数设置为所述风轮叶片的当前叶片轮廓系数，并控制所述风力发电机组使用所述风轮叶片进行发电。
10、根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述基于风力发电机组的发电方法。
11、根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，上述处理器通过计算机程序执行上述基于风力发电机组的发电方法。
12、根据本申请的又一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法实施例中的步骤。
13、通过本申请，确定为所述风轮叶片设置的测试叶片轮廓系数，并按照所述测试叶片轮廓系数生成风轮的三维模型；确定所述三维模型的模拟测试结果，其中，所述模拟测试结果用于指示所述风力发电机组使用所述测试叶片轮廓系数进行模拟发电时的机组性能；在确定所述机组性能符合性能要求的情况下，将所述测试叶片轮廓系数设置为所述风轮叶片的当前叶片轮廓系数，并控制所述风力发电机组使用所述风轮叶片进行发电。本申请通过对水滴形轮廓的风轮叶片的轮廓系数进行优化设计，解决风力发电机组的发电效率较低的技术问题，显著提升了风力发电机组的发电效率。此外，垂直轴的设计使得风力发电机组对风向的适应性更强，无需复杂的对风系统，降低了维护成本，增强了系统的稳定性和可靠性。
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1.一种基于风力发电机组的发电方法，其特征在于，所述风力发电机组至少配置有水滴形轮廓的风轮叶片，所述风轮叶片通过叶片轮毂固定在所述风力发电机组的垂直轴上，所述叶片轮毂通过驱动装置与发电机连接，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定为所述风轮叶片设置的测试叶片轮廓系数，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述期望风轮气动功率对应的风轮扫风面积，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定所述风轮半径和所述叶片高度的比值大于预设比值的情况下，进行风轮气动仿真，得到仿真结果之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组至少配置有水滴形轮廓的风轮叶片，所述风轮叶片通过叶片轮毂固定在所述风力发电机组的垂直轴上，所述叶片轮毂通过驱动装置与发电机连接；其中，所述水滴形轮廓的风轮叶片的外形轮廓支持以数学多项式的方法描述；所述垂直轴用于
8.一种基于风力发电机组的发电装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述计算机可读的存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于风力发电机组的发电方法，其特征在于，所述风力发电机组至少配置有水滴形轮廓的风轮叶片，所述风轮叶片通过叶片轮毂固定在所述风力发电机组的垂直轴上，所述叶片轮毂通过驱动装置与发电机连接，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定为所述风轮叶片设置的测试叶片轮廓系数，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述期望风轮气动功率对应的风轮扫风面积，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定所述风轮半径和所述叶片高度的比值大于预设比值的情况下，进行风轮气动仿真，得到仿真结果之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：李新凯，郭小江，余璐，廖猜猜，秦志文，黄焕良，曾晓伟，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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