华北电力大学(保定)高晓霞获国家专利权
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龙图腾网获悉华北电力大学(保定)申请的专利一种复杂地形下风电机组三维尾流模型构建方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119442510B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411445974.0,技术领域涉及:G06F30/17;该发明授权一种复杂地形下风电机组三维尾流模型构建方法是由高晓霞;徐宗原;卢鸿坤;张焕强;朱霄珣;王瑜;韩中合设计研发完成,并于2024-10-16向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种复杂地形下风电机组三维尾流模型构建方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种复杂地形下风电机组三维尾流模型构建方法。预设尾流速度亏损呈现高斯分布特性,基于各向异性的尾流线性膨胀假设及质量守恒定律,得到平坦地形下的3DJG‑U尾流模型;基于计算流体力学方法对复杂地形开展数值模拟,确定复杂地形风电场内各位置处局部风速,以局部风速作为尾流模型入流项,以源于风电机组轮毂中心的流线作为风电机组的尾流中心线;基于3DJG‑U尾流模型、复杂地形风电场内各位置处局部风速和风电机组的尾流中心线,推导得到复杂地形下的风电机组的三维尾流模型。本发明属于风电机组领域。本发明可以更准确地评估复杂地形风电场内风电机组间由于尾流效应造成的速度亏损,提高风电场经济效益和运行安全。
本发明授权一种复杂地形下风电机组三维尾流模型构建方法在权利要求书中公布了:1.一种复杂地形下风电机组三维尾流模型构建方法,其特征在于,所述方法包括: 预设尾流速度亏损呈现高斯分布特性,基于各向异性的尾流线性膨胀假设及质量守恒定律,得到平坦地形下的3DJG-U尾流模型; 基于计算流体力学方法对复杂地形开展数值模拟,得到复杂地形风电场背景流场,确定复杂地形风电场内各位置处局部风速,以局部风速作为尾流模型入流项,以源于风电机组轮毂中心的流线作为风电机组的尾流中心线; 基于3DJG-U尾流模型、复杂地形风电场内各位置处局部风速和风电机组的尾流中心线,推导得到复杂地形下的风电机组的三维尾流模型; 关于各向异性的尾流线性膨胀假设,包括: 其中,为y方向上的尾流半径,为z方向上的尾流半径,为y方向上的尾流膨胀系数,为z方向上的尾流膨胀系数,为初始尾流半径,为y方向上的高斯分布中的标准差,为z方向上的高斯分布中的标准差; 关于预设尾流速度亏损呈现高斯分布特性,以及当风电机组的尾流扩张至尾流边界时,尾流速度与来流风速相等,包括: 其中,为来流风速,为充分发展的尾流风廓线,、均为高斯形函数中的变量; 3DJG-U尾流模型和Jensen模型在尾流区域有相同的质量通量,应用质量守恒定律,包括: 其中,为基于Jensen模型预测得到的尾流区域速度; 所述包括: 其中,a为风力机风轮轴向诱导因子,为风力机风轮推力系数,为数值为0.075的尾流膨胀系数,为风力机风轮半径,为轮毂高度处的轮毂风速; 关于平坦地形下的3DJG-U尾流模型,包括: 其中,e为自然对数的底数; 考虑由于地形效应造成尾流中心线非线性的偏转和蜿蜒,以源于风电机组轮毂中心的流线作为风电机组的尾流中心线,包括: 其中,为复杂地形下风电场的尾流速度分布,为在z方向上尾流中心在下游位置x处相对轮毂中心的偏转量; 考虑风电机组所在位置和风电机组下游不同位置处的局部风速,得到复杂地形下的风电机组的三维尾流模型,包括: 其中,为复杂地形下的风电机组的三维尾流模型,为基于复杂地形风电场背景流场CFD模拟确定的局部风速,为在y方向上尾流中心在下游位置x处相对轮毂中心处的偏转量,C为高斯形函数中的变量。
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