用于风电场气候特征模拟的密度依赖型风机参数化方法

专利主权项内容

1.一种用于大型风电场气候特征仿真模拟的密度依赖型风机参数化方法，所述参数化方法基于大型风电场的气候特征仿真模拟而开展，其特征在于，所述方法至少包括如下步骤：SS1.大型风电场多源观测数据预处理：采集并对原始观测数据进行质量控制并确保仿真模拟所需数据的质量和可靠性，所述原始观测数据至少包括风机SCADA数据、测风塔梯度观测数据及风机基本参数资料，剔除超过合理阈值的虚假值和连续多个时次固定不变的僵值；对于风机SCADA数据，至少根据风机的运行状态和发电功率，筛选出有效的风速数据；对于测风塔梯度观测数据，根据风速的垂直分布和风向的水平分布，至少筛选出代表风电场区域的风廓线数据；SS2.根据观测的风廓线计算叶轮扫风面内的等效风速：利用风电场区域测风塔的多层风速观测资料，根据近地层相似理论，拟合最优风切变指数；并至少根据风切变指数、风机轮毂高度风速、风机轮毂高度及风机叶片长度，推算叶轮扫风面内自下而上n个高度层的风速并进行加权平均，得到叶轮扫风面内的等效风速；SS3.利用空气密度、等效风速和风电功率曲线簇计算理论发电量及理论发电系数：将风机的风电功率曲线簇整理成随空气密度和平均风速变化的两维度对照表；根据实测或模拟的空气密度和等效风速，对标风机的风电功率曲线簇，在风机功率曲线对照表中，插值计算风机理论发电量；通过风机理论发电量与风机捕获的大气动能之比，计算得到风机的理论发电系数；SS4.利用修正后的发电系数对风机的实际发电量进行数值参数化：对比风电场实测发电量与步骤SS3中的理论发电量的差异，对理论发电系数进行修正，得到修正后的发电系数，并利用该修正后的系数及风机捕获的大气动能，对风机转动产生的实际发电量进行数值参数化；SS5.确定湍流动能占比系数，根据该系数对叶轮扫风扰动引起的湍流动能进行数值参数化：通过实测或理论假设的方式，对叶轮扫风扰动产生的湍流动能占比系数进行估计；在此基础上，通过风机捕获的大气总动能及上述占比系数，对叶轮扫风扰动引起的湍流动能进行数值参数化；SS6.通过残差计算的方式，对风机的机械和电力损耗进行数值参数化：基于能量平衡，从风机捕获的总动能中扣除转化为电能的部分及转化为湍流动能的部分，余下的部分即为风机旋转产生的机械和电力损耗，并通过残差计算的方式对风机的机械和电力损耗进行数值参数化。。关注微信公众号马克数据网