(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211202627.6 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 许昌许继风电科技有限公司 地址 461000 河南省许昌市东城区魏武大 道中原电气谷许继风电产业园 (72)发明人 高韬深　苏中莹　曹胜平　吴国娟　 张庆琦　郑理之　王湛　 (74)专利代理 机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 专利代理师 史萌杨 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/06(2020.01) (54)发明名称 机舱风速传递函数确定方法、 功 率曲线拟合 方法及系统 (57)摘要 本发明属于风力发电机组性能评估技术领 域， 具体涉及一种机舱风速传递函数确定方法、 功率曲线拟合方法及系统， 包括： 依据风场进行 流场模拟得到的数据， 计算每个扇区的风速校正 系数； 依据获得的已知NTF风电机组的历史机舱 风速数据、 风速校正系数以及已知NTF风电机组 的NTF函数， 计算待求NTF风电机组的自由流风 速。 依据机舱风速和自由流风速， 分别对应确定 各风速区间的机舱风速的平均值和自由流风速 的平均值； 依据各风速区间的机舱风速的平均值 和自由流风速的平均值， 确定机舱风速传递函 数。 由此， 本发明解决了采用为每组风电机组设 立测风塔的方式计算得到对应风电机组的机舱 传递函数， 导致的时间成本和资金成本高的问 题。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115510656 A 2022.12.23 CN 115510656 A 1.一种机舱 风速传递 函数确定方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 1)依据风场进行流场模拟， 得到风场中以待求NTF风电机组为圆心各扇区内的待求NTF 风电机组轮毂前的风速， 以及以已知NTF风电机组为圆心各扇区内的已知NT F风电机组轮毂 前的风速， 将待求NT F风电机组轮毂前的风速与对应扇区的已知NT F风电机组的轮毂前的风 速相比， 得到每个扇区的风速校正系数kl， kl＞0， l表示扇区索引号； 所述待求NTF风电机组 为需要求 解NTF函数的风电机组； 所述已知NTF风电机组为 NTF函数已知的风电机组； 2)依据获得的各扇区的风速校正系数kl， 以及已知NTF风电机组的历史机舱风速 数据和 NTF函数， 计算以已知NTF风电机组为圆心各扇区对应的待求NTF风电机组的自由流风速 其中： 为第i时刻的已知NTF风电机组的历史机舱风速 数据， i＞0； f为已知NTF风电机 组的已知的机舱风速传递函数； 为已知NTF风电机组轮毂前与 对应的自由流风速； 为待求NTF风电机组轮毂 前与 对应的自由流 风速； 3)确定各风速区间， 依据从各扇区选取的待求NTF风电机组的自由流风速， 确定各风速 区间的自由流风速的平均值， 依据和待求NTF风电机组的自由流风速对应的待求NT F风电机 组机舱风速， 确定各风速区间的机舱风速的平均值； 依据各风速区间的机舱风速的平均值 和各风速区间的自由流 风速的平均值， 确定待求 NTF风电机组的机舱 风速传递 函数。 2.根据权利要求1所述的机舱风速传递函数确定方法， 其特征在于： 步骤3)中各扇区为 从所有扇区中筛 选出的可用 扇区。 3.根据权利要求2所述的机舱风速传递函数确定方法， 其特征在于： 所述可用扇区θ采 用以下公式得到： 其中， θA为风场中对已知NTF风电机组有影响的所有风电机组对已知NTF风电机组的影 响扇区的并集； θB为风场中对待求NTF风电机 组有影响的所有风电机 组对待求NTF风电机 组 的影响扇区的并集； 所述影响扇区依据尾流影响角度α确定得到； 所述尾流影响角度α 为风 场中一组风电机组 受另一组风电机组的尾流影响的角度。 4.根据权利要求1所述的机舱风速传递函数确定方法， 其特征在于： 各扇区的圆心角为 5°。 5.根据权利要求1至4任一项所述的机舱风速传递函数确定方法， 其特征在于： 步骤3) 中采用以下 方式确定各个风速区间： 确定整个风速区间[s1,s2]， s1为待求NTF风电机组的切入风速减去1m/s， s2为额定功 率对应风速的1.5倍； 以0.5m/s整数倍的风速为各个风速 区间的中心， 左右各0.25m/s进行 连续划分， 从而得到各个风速区间。 6.根据权利要求1至4任一项所述的机舱风速传递函数确定方法， 其特征在于： 步骤1) 中采用基于雷诺平均Navier ‑Stokes方程的流场模型进行流场模拟， 并采用k ‑ε湍流模 型求权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115510656 A 2解风场中风电机组轮毂 前的风速 。 7.一种机舱风速传递函数确定系统， 其特征在于： 该系统包括处理器， 所述处理器用于 执行计算机程序， 以实现如权利要求1 ‑6任一项所述的机舱 风速传递 函数确定方法。 8.一种基于 机舱风速传递 函数的风机功率曲线拟合方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 1)依据风场进行流场模拟， 得到风场中以待求NTF风电机组为圆心各扇区内的待求NTF 风电机组轮毂前的风速， 以及以已知NTF风电机组为圆心各扇区内的已知NT F风电机组轮毂 前的风速， 将待求NT F风电机组轮毂前的风速与对应扇区的已知NT F风电机组的轮毂前的风 速相比， 得到每个扇区的风速校正系数kl， kl＞0， l表示扇区索引号； 所述待求NTF风电机组 为需要求 解NTF函数的风电机组； 所述已知NTF风电机组为 NTF函数已知的风电机组； 2)依据获得的各扇区的风速校正系数kl， 以及已知NTF风电机组的历史机舱风速 数据和 NTF函数， 计算以已知NTF风电机组为圆心各扇区对应的待求NTF风电机组的自由流风速 其中： 为第i时刻的已知NTF风电机组的历史机舱风速数据， i ＞0； f为已知NTF风电机 组的已知的机舱风速传递函数； 为已知NTF风电机组轮 毂前与 对应的自 由流风速； 为待求NTF风电机组轮毂 前与 对应的自由流 风速； 3)确定各风速区间， 依据从各扇区选取的待求NTF风电机组的自由流风速， 确定各风速 区间的自由流风速的平均值， 依据和待求NTF风电机组的自由流风速对应的待求NT F风电机 组机舱风速， 确定各风速区间的机舱风速的平均值； 依据各风速区间的机舱风速的平均值 和各风速区间的自由流 风速的平均值， 确定待求 NTF风电机组的机舱 风速传递 函数； 4)依据待求NTF风电机组的机舱风速传递函数并结合机舱风速、 自由流风速和功率， 进 行功率曲线拟合， 得到待求 NTF风电机组的功率曲线。 9.根据权利要求8所述的基于机舱风速传递函数的风机功率曲线拟合方法， 其特征在 于： 步骤4)中采用区间法拟合得到待求 NTF风电机组的功率曲线。 10.一种基于机舱风速传递函数的风机功率曲线拟合系统， 其特征在于： 该系统包括处 理器， 所述处理器用于执行计算机程序， 以实现如权利要求8 ‑9任一项所述的基于机舱风速 传递函数的风机功率曲线拟合方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115510656 A 3