CN114295320B

CN114295320B - 测风点确定方法、系统和可读存储介质

Info

Publication number: CN114295320B
Application number: CN202111454294.1A
Authority: CN
Inventors: 任素雅; 许梦莹; 孙振军
Original assignee: Shanghai Electric Wind Power Group Co Ltd
Current assignee: Shanghai Electric Wind Power Group Co Ltd
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2023-07-25
Anticipated expiration: 2041-12-01
Also published as: CN114295320A

Abstract

本申请提供一种测风点确定方法、测风点确定系统和可读存储介质。测风点确定方法包括基于计算流体力学模型，对风力发电机组的整机外流场进行仿真，以得到仿真气流场，不同的仿真气流场对应不同的仿真来流风况，计算流体力学模型包括风力发电机组模型，风力发电机组模型包括多个候选仿真测风点；确定在仿真来流风况下，候选仿真测风点处的仿真风速测值和仿真风向测值；确定仿真风速测值的风速误差及仿真风向测值的风向误差；将满足如下至少一个条件的候选仿真测风点确定为仿真测风点：候选仿真测风点的风速误差在目标风速误差范围内；候选仿真测风点的风向误差在目标风向误差范围内；风力发电机组的测风点基于仿真测风点确定。可提高控制精确度。

Description

测风点确定方法、系统和可读存储介质

技术领域

本发明涉及风电领域，尤其涉及一种风力发电机组的测风点确定方法、测风点确定系统和可读存储介质。

背景技术

风力发电机组的测量风速和测量风向是整机控制的一个重要因素，不但直接决定风力发电机组的切入和切出，还间接影响风力发电机组的对风效果，进而影响风力发电机组的机组发电量。

风力发电机组的风速、风向测量设备主要有机械式测风仪、超声波式测风仪和机舱式激光雷达测风仪。但由于机舱式激光雷达测风仪成本高昂，尚不具备大规模应用的基础，因此，风力发电机组主要是通过安装在机舱顶端的机械式测风仪或超声波式测风仪来采集风速、风向数据。这两种测风仪在工作期间，风力发电机组的风轮、机舱外形、以及风力发电机组所在的环境地形等会对测风仪所在位置处的气流场进行干扰，导致测风仪检测到的风速、风向与来流风速、风向相比，存在误差。在安装测风仪时，应该将测风仪的测风点选择在气流场畸变最小的位置，以减小风轮尾流和机舱边界流的影响，提高采集数据的准确度，进而对风力发电机组进行精确控制。但一些技术中，只指出了测风仪的可安装区域，并未指出测风仪的测风点的最优位置。这导致测风点所在位置可能不是最优位置，采集到的风速、风向数据误差较大，针对风力发电机组的控制精确度不高。

发明内容

本申请提供一种风力发电机组的测风点确定方法、测风点确定系统和可读存储介质，可以提高风力发电机组的控制精确度。

本申请提供一种测风点确定方法，所述测风点确定方法包括：

基于风力发电机组的计算流体力学模型，对所述风力发电机组的整机外流场进行仿真，以得到仿真气流场，其中，不同的所述仿真气流场对应所述风力发电机组不同的仿真来流风况，所述计算流体力学模型包括风力发电机组模型和风洞模型，所述风洞模型包括风洞模型区域，所述风力发电机组模型设置于所述风洞模型区域中，所述风力发电机组模型包括多个候选仿真测风点；

确定在所述仿真来流风况下，每个所述候选仿真测风点处的仿真风速测值和仿真风向测值；

确定每个所述候选仿真测风点处的所述仿真风速测值的风速误差，以及所述仿真风向测值的风向误差；以及

将满足如下至少一个条件的所述候选仿真测风点确定为仿真测风点：

所述候选仿真测风点处的所述风速误差在目标风速误差范围内；

所述候选仿真测风点处的所述风向误差在目标风向误差范围内；

其中，所述风力发电机组的测风点是基于所述仿真测风点确定的。

本申请提供一种测风确定系统，所述测风确定系统包括一个或多个处理器，用于实现如上任一项所述的测风点确定方法。

本申请提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的测风点确定方法。

在一些实施例中，本申请的测风点确定方法，通过仿真的方法得到多个候选仿真测风点处的风速误差和风向误差，并根据风速误差和风向误差，确定风力发电机组的测风点。如此，可以提高风力发电机组的风速和/或风向检测精确度，进而可以对风力发电机组进行更精准的控制，达到提高风力发电机组控制精准度的目的。

附图说明

图1是一种风力发电机组的结构示意图；

图2是本申请的一个实施例提供的测风点确定方法的流程图；

图3是本申请一个实施例提供的计算流体力学模型的示意图；

图4是图3中的计算流体力学模型的一个局部示意图；

图5是图3中的计算流体力学模型的另一个局部示意图；

图6是图3中的计算流体力学模型所包括的风力发电机组模型示意图；

图7是图6中的风力发电机组模型的部分侧视图；

图8是图6中的风力发电机组模型的部分前视图；

图9是本申请一个实施例提供的测风点确定系统的模块框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本说明书一个或多个实施例相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书一个或多个实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是：在其他实施例中并不一定按照本说明书示出和描述的顺序来执行相应方法的步骤。在一些其他实施例中，其方法所包括的步骤可以比本说明书所描述的更多或更少。此外，本说明书中所描述的单个步骤，在其他实施例中可能被分解为多个步骤进行描述；而本说明书中所描述的多个步骤，在其他实施例中也可能被合并为单个步骤进行描述。

图1是一种风力发电机组100的结构示意图。参见图1，风机发电机组100又称作风力涡轮机，包括从支承系统14延伸的塔架11、安装在塔架11上的机舱12和接至机舱12的风轮13。风轮13包括联接至机舱12的可旋转的轮毂131和联接至轮毂131并且从轮毂131向外延伸的至少一个风轮叶片132。风轮叶片132可以带动轮毂131旋转，使得动能能够从风能转化为可用机械能，并且随后转化为电能。

在一些实施例中，在机舱12上方设置有散热板122，用于对机舱12进行散热。在机舱12的尾部和散热板122之间，设置有测风仪121，用于测量位于机舱12上方的风速和风向。

图2是本申请的一个实施例提供的测风点确定方法的流程图。测风点确定方法可应用于电子设备，比如电脑。测风点确定方法可用于确定风力发电机组100的测风点的位置，具体包括步骤S21至步骤S24。

步骤S21，基于风力发电机组100的计算流体力学模型，对风力发电机组100的整机外流场进行仿真，以得到仿真气流场，其中，不同的仿真气流场对应风力发电机组100不同的仿真来流风况，计算流体力学模型包括风力发电机组模型和风洞模型，风洞模型包括风洞模型区域，风力发电机组模型设置于风洞模型区域中，风力发电机组模型包括多个候选仿真测风点。

结合参考图3至图8。图3是本申请一个实施例提供的计算流体力学模型300的示意图。图4是图3中的计算流体力学模型300的一个局部示意图。图5是图3中的计算流体力学模型300的另一个局部示意图。图6是图3中的计算流体力学模型300所包括的风力发电机组模型33示意图。图7是图6中的风力发电机组模型33的部分侧视图。图8是图6中的风力发电机组模型33的部分前视图。

参考图3，在一些实施例中，计算流体力学模型300为三维立体仿真模型。基于计算流体力学模型300对风力发电机组100的整机外流场进行仿真，是指对风力发电机组100的外部空间区域的气流场进行仿真。如此，以得到风力发电机组100的仿真气流场。不同的仿真气流场中，空气流动速度、方向等不同，对应了风力发电机组100不同的仿真来流风况。仿真来流风况指仿真的风力发电机组100的来流风况，包括仿真来流风速和仿真来流风向。

在一些实施例中，仿真气流场可通过计算流体力学模型300的风洞模型来产生。风洞模型包括风洞模型区域31、风洞入口32和风洞出口36。风洞入口32通过风洞模型区域31与风洞出口36连通。仿真气流场从风洞入口32流入风洞模型区域31，从风洞出口36流出风洞模型区域31。在风洞入口32处的仿真风况为风力发电机组100的仿真来流风况。风力发电机组模型33是指风力发电机组100的模型。将风力发电机组模型33设置于风洞模型区域31中，可以对风力发电机组100位于气流场中的场景进行仿真。

在一些实施例中，计算流体力学模型300还包括仿真支撑系统34。仿真支撑系统34用于仿真对风力发电机组100的支撑。本实施例中，仿真支撑系统34为仿真的地平面。

在一些实施例中，计算流体力学模型300可以按照如下步骤进行创建：

1)创建风力发电机组模型33。参见图6，在一些实施例中，风力发电机组模型33为外形仿真模型。该模型用于对风力发电机组100的外形进行仿真，具体可以包括风轮叶片仿真外形331、轮毂导流罩仿真外形334、机舱罩仿真外形333和塔架仿真外形335。另外，在风力发电机组100的机舱12上方设置有散热板122的情况，风力发电机组模型33还可以包括散热板仿真外形332。散热板仿真外形332可以为多孔介质仿真外形。风力发电机组模型33为对上述各部件的仿真外形进行组合后得到的模型。

参见图7和图8，多个候选仿真测风点3331位于机舱罩仿真外形333上方，为一个在X轴方向有p列，在Y轴方向有q列以及在Z轴方向有r行的点阵。该点阵中的每一个点代表一个候选仿真测风点3331。其中，在本申请中，Z轴与仿真的地平面垂直，X轴和Y轴垂直且两者构成的平面与仿真的地平面平行。

在一些实施例中，可以对风力发电机组100的整机模型进行几何清理，删除不需要的几何细节，得到上述图5所述的各部件的仿真外形，并将各部件外形进行组合得到风力发电机组模型33。

2)创建风洞模型，并将风力发电机组模型33放置于风洞模型区域31中。

参见图3至图6，在一些实施例中，风洞模型区域31包括旋转区域311。风力发电机组模型33的风轮叶片仿真外形331和轮毂导流罩仿真外形334被设置于旋转区域311。风轮叶片仿真外形331和轮毂导流罩仿真外形334被设置于旋转区域311的过程是，先在旋转区域311创建仿真风轮圆盘35，然后将风轮叶片仿真外形331和轮毂导流罩仿真外形334设置于仿真风轮圆盘35中。仿真风轮圆盘35可沿仿真的风轮旋转轴336旋转，并可与仿真的地平面存在夹角。仿真风轮圆盘35旋转，可以对每个候选仿真测风点处的仿真风向和仿真风速进行干扰。如此，可以仿真风力发电机组100上方多个位置处的风速和风向被干扰的场景。每个候选仿真测风点3331处的仿真风速和仿真风向为相应候选仿真测风点3331处的气流场被干扰后的风速和风向。

在一些实施例中，在风力发电机组模型33包括散热板仿真外形332的情况下，风洞模型区域31包括散热区域313，风力发电机组模型33的散热板仿真外形332被设置于散热区域313。

在一些实施例中，风洞模型区域31包括风洞区域312，风力发电机组模型33的除风轮叶片仿真外形331、轮毂导流罩仿真外形334和散热板仿真外形332外的其他部件的仿真外形设置于风洞区域312。

在一些实施例中，仿真风轮圆盘35包括仿真风轮面351。仿真风轮面351为旋转区域311和风洞区域312之间的中界面。可以将图3中风洞区域312内的仿真风轮面351与图4中旋转区域311的仿真风轮面351进行配对，以实现两个区域的流体力学计算数据传递。

在一些实施例中，散热板仿真外形332包括散热板面3321。散热板面3321为散热区域313和风洞区域312之间的中界面。可以将图3中风洞区域312内的散热板面3321与图5中散热区域313的散热板面3321进行配对，以实现两个区域的流体力学计算数据传递。

3)对上述旋转区域311和风洞区域312进行网格划分。在计算流体力学模型300中，可以按照所需的仿真精度，对旋转区域311、散热区域313和风洞区域312进行网格划分。比如，若仿真精度要求高，则可以增加旋转区域311、散热区域313和风洞区域312的网格划分数量。

4)对完成网格划分的风洞模型区域31进行设置。具体的，包括边界条件设置、旋转区域311的旋转速度设置、空气密度设置、湍流模型设置以及初始条件设置。在风力发电机组模型33包括散热板仿真外形332的情况下，还包括与散热板仿真外形332相关的粘性阻尼系数、惯性阻尼系数等设置。

在一些实施例中，边界条件设置包括中界面设置、风洞入口32处的仿真风速设置(即仿真来流风速设置)、风洞出口36处的压力大小设置。其中，

在一些实施例中，中界面设置是指将图3中风洞区域312内的仿真风轮面351与图4中旋转区域311的仿真风轮面351进行配对以及将图3中风洞区域312内的散热板面3321与图5中散热区域313的散热板面3321进行配对，以完成不同区域间的流体力学数据传递。

在一些实施例中，风洞入口32处的仿真风速设置指建立轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速与风洞入口32处的仿真风速的对应关系。如此，以便于在对风力发电机组100的整机外流场进行仿真时，可以根据风力发电机组模型33的轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速，确定计算流体力学模型300的风洞入口32处的仿真风速。轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速与风洞入口32处的仿真风速的对应关系，可以表达为表达式(1)：

v(z)＝v_hub(z/z_hub)^α (1)

其中，

v(z)表示风洞入口32上不同网格点的仿真风速。

z表示风洞入口32上的不同网格点相对于仿真的地平面的高度。在图3中，z表示风洞入口32上的不同网格点在Z轴方向上的坐标高度。仿真的地平面在Z轴方向上的高度为0。

z_hub表示轮毂导流罩仿真外形334的中心点相对于仿真的地平面的高度。在图3中，z_hub表示轮毂导流罩仿真外形334的中心点在Z轴方向上的坐标高度。

v_hub表示轮毂导流罩仿真外形334的中心点位置处的仿真风速。

需要说明的是，表达式(1)中确定的风洞入口32处的仿真风速为标量，即表示风洞入口32处的仿真风速的大小。

在一些实施例中，旋转区域311的旋转速度设置是指根据风洞入口32处的仿真风速、仿真的风力发电机组100的机型等，建立风洞入口32处的仿真风速与旋转区域311的旋转速度的对应关系。风洞入口32处的仿真风速不同，或者仿真的风力发电机组100的机型的不同，旋转区域311的旋转速度不同。

在一些实施例中，空气密度设置是指在风洞模型区域31设置仿真的空气密度，以对风力发电机组100的外部空间区域的空气密度进行仿真。

在一些实施例中，湍流模型设置，用于建立仿真来流风况与风洞模型区域31中每个网格点的仿真风速、仿真压力的关系。对于同一个网格点来说，湍流模型不同，该网格点的仿真风速和仿真压力可能会存在不同。

在一些实施例中，初始条件设置包括但不限于对计算流体力学模型开始进行迭代计算的仿真来流风速进行设置。

如此，完成计算流体力学模型300的创建和设置。在一些实施例中，计算流体力学模型300完成创建后，需要对模型进行验证，比如对模型网格划分、风力发电机组模型33的几何装配、模型设置等进行验证。在模型验证正确后，执行步骤S22。

步骤S22，确定在仿真来流风况下，每个候选仿真测风点3331的仿真风速测值和仿真风向测值。

在一些实施例中，仿真来流风况包括多个不同的仿真来流风况，步骤S22包括：对于任一候选仿真测风点3331，确定该候选仿真测风点3331在多个不同的仿真来流风况下分别对应的仿真风速测值和仿真风向测值。

其中，多个不同的仿真来流风况可以通过如下方法得到：

1)在风力发电机组100工作的风速区间，每间隔预设风速间距确定一个风速点，作为轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速。

在一些实施例中，风力发电机组100工作的风速区间，指风力发电机组100的切入风速与切出风速之间的区间。比如风力发电机组100的切入风速为2m/s，切出风速为20m/s，则风力发电机组100工作的风速区间为[2m/s,20m/s]。在其他一些实施例中，也可以不按照风力发电机组100的切入风速和切出风速来确定风速区间，比如可以将风速区间确定为风力发电机组100所在环境的最小风速和最大风速之间的区间。

在一些实施例中，预设风速间距可以设定为2m/s，即在风力发电机组工作的风速区间，每隔2m/s，确定一个风速点，作为轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速。比如，假设风力发电机组100工作的风速区间为[2m/s,20m/s]，预设风速间距为2m/s，则风速点为2m/s、4m/s、……18m/s、20m/s。将这些风速点分别作为轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速v_hub1、v_hub2、……、v_hubn。

需要说明的是，预设风速间距可以根据实际情况来确定，比如预设风速间距还可以为1m/s、3m/s。

2)基于轮毂导流罩仿真外形334处的每个仿真风速，分别确定风洞入口32处的仿真风速。

在一些实施例中，将在步骤1)中确定的轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速，分别代入到上述表达式(1)中，求得风洞入口32处的多个仿真风速v(z)₁、v(z)₂……、v(z)_n，即仿真来流风速v(z)₁、v(z)₂……、v(z)_n。其中，n为仿真来流风速的数量。

3)将风洞入口32处的每个仿真风速分别与预设仿真风向组合，作为一个仿真来流风况。

在一些实施例中，预设仿真风向用来表示仿真来流风况的仿真风向。预设仿真风向的数量可以为一个或多个。在本申请实施例中，预设仿真风向的数量为一个，即多个仿真来流风况的仿真来流风向相同。比如，在图3中，假设以X轴方向为0度，从X轴的方向顺时针旋转10度的方向，可以作为预设仿真风向。将上述步骤2)中确定的风洞入口32处的多个仿真来流风速v(z)₁、v(z)₂……、v(z)_n分别与预设仿真风向进行组合，可以得到风洞入口32处的n个仿真风况，即n个仿真来流风况。该n个仿真来流风况中，仿真来流风向相同，仿真来流风速不同。

在一些实施例中，在旋转区域311保持旋转的情况下，将得到的n个仿真来流风况，分别通过计算流体力学模型300进行仿真计算，得到每个候选仿真测风点3331在各仿真来流风况下的沿X轴的X轴仿真风速矢量和沿Y轴的Y轴仿真风速矢量。然后将每个候选仿真测风点3331处的在n个仿真来流风况下的X轴仿真风速矢量和Y轴仿真风速矢量分别进行矢量求和，得到每个候选仿真测风点3331在n个仿真来流风况下的仿真风速测值和仿真风向测值。如此，每个候选仿真测风点3331可以得到n个仿真风速测值和仿真风向测值。表格1示例性的给出了候选仿真测风点3331、仿真风速测值和仿真风向测值之间的对应关系。

表格1

候选仿真测风点	仿真风速测值	仿真风向测值
			候选仿真测风点1	v₁、v₂……v_n	a₁、a₂……a_n
候选仿真测风点2	v₁、v₂……v_n	a₁、a₂……a_n
			……	……	……
候选仿真测风点N	v₁、v₂……v_n	a₁、a₂……a_n

步骤S23，确定每个候选仿真测风点3331处的仿真风速测值的风速误差，以及仿真风向测值的风向误差。

在一些实施例中，仿真风速测值的风速误差是指候选仿真测风点3331处的仿真风速测值与对应的轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速v_hub的差别大小。仿真风向测值的风向误差是指候选仿真测风点3331处的仿真风向测值与对应的仿真来流风况下的仿真来流风向的差别大小。

在一些实施例中，对于任一候选仿真测风点3331，对该候选仿真测风点3331在多个不同的仿真来流风况下的仿真风速测值的风速误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点3331处的仿真风速测值的风速误差；以及对该候选仿真测风点3331在多个不同的仿真来流风况下的仿真风向测值的风向误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点3331处的仿真风向测值的风向误差。比如，以上述表格1为例，可以对候选仿真测风点1的多个仿真风速测值的风速误差进行加权平均统计，得到候选仿真测风点1处的仿真风速测值的风速误差；以对候选仿真测风点1处的多个仿真风向测值的风速误差进行统计，得到候选仿真测风点1处的仿真风向测值的风向误差。

可以理解的是，计算多个不同的仿真来流风况下的仿真风速测值的风速误差以及多个不同的仿真来流风况下的仿真风向测值的风向误差，需要考虑每个仿真来流风况出现的概率，包括每个仿真来流风速的概率和每个仿真来流风向的概率。为便于理解，以下以多个仿真来流风况的仿真来流方向相同，仿真来流风速不同为例进行说明。如此，仿真来流风向的概率为1。

在一些实施例中，对于任一候选仿真测风点3331(比如表格1中的候选仿真测风点1)，对该候选仿真测风点3331在多个不同的仿真来流风况下的仿真风速测值的风速误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点3331处的仿真风速测值的风速误差，包括：

1)对多个不同的仿真来流风况下的仿真来流风速进行概率统计，得到每个仿真来流风速的权重概率。

可以理解的是，仿真来流风况的仿真来流方向相同，则仿真来流方向的概率为1；而仿真来流风速不同，需要确定每个仿真来流风速的概率。另外，由于仿真来流风速(即风洞入口32处的仿真风速)，是通过轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速v_hub计算得到的，因此，每个仿真来流风速的概率可通过计算轮毂导流罩仿真外形334处的各个仿真风速v_hub1、v_hub2、……、v_hubn的概率得到。

在一些实施例中，在多个不同的仿真来流风况下的仿真来流风速对应的轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速符合瑞利分布(又称为Rayleigh分布)时，基于该瑞利分布，对多个不同的仿真来流风况下的仿真来流风速进行概率统计。

其中，瑞利分布具体可以表达为表达式(2)：

其中，

v_hub表示轮毂导流罩仿真外形334处的仿真风速；

v_zave表示轮毂导流罩仿真外形334处的n个仿真风速的平均值。

进一步的，按照表达式(3)对上述表达式(2)进行求导。

在求导后得到的函数f(v_hub)中，轮毂导流罩仿真外形334处第i个仿真风速v_hubi所对应的函数值f(v_hubi)即为轮毂导流罩仿真外形334处第i个仿真风速v_hubi的概率，即第i个仿真来流风况下的仿真来流风速的概率。

2)根据每个仿真来流风况下的仿真来流风速的权重概率，对该候选仿真测风点3331在多个不同的仿真来流风况下的仿真风速测值的风速误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点3331处的仿真风速测值的风速误差。具体的，该候选仿真测风点3331处的仿真风速测值的风速误差可以表达为表达式(4)：

其中，E_velocity表示该候选仿真测风点3331处的仿真风速测值的风速误差；

v_i表示该候选仿真测风点3331处的第i个仿真风速测值，i属于1,2……n；

v_hubi表示轮毂导流罩仿真外形334处的第i个仿真来流风速；

f(v_hubi)表示轮毂导流罩仿真外形334处的第i个仿真来流风速的权重概率。

可以理解的，由于仿真来流风向的概率为1，所以在表达式(4)中未包括各仿真来流风向的权重概率。

进一步的，在一些实施例中，对于任一候选仿真测风点3331(比如表格1中的候选仿真测风点1)，对该候选仿真测风点3331在多个不同的仿真来流风况下的仿真风向测值的风向误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点3331处的仿真风向测值的风向误差，包括：

根据每个仿真来流风况下的仿真来流风速的权重概率，对该候选仿真测风点3331在多个不同的仿真来流风况下的仿真风向测值的风向误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点3331处的仿真风向测值的风向误差。具体的，该候选仿真测风点3331处的仿真风向测值的风向误差可以表达为表达式(5)：

其中，E_angle表示该候选仿真测风点3331处的仿真风向测值的风向误差；

a_i表示该候选仿真测风点3331处的第i个仿真风向测值，i属于1,2……n；

a_zi表示该候选仿真测风点3331处的第i个仿真来流风向；

如此，通过上述表达式(2)至(5)，可以分别计算得到每个候选仿真测风点3331处的仿真风速测值的风速误差以及仿真风向测值的风向误差。通过加权平均计算的方法，可以使得到的风速误差和风向误差更准确。

步骤S24，将满足以下至少一个条件的候选仿真测风点3331确定为仿真测风点：

候选仿真测风点3331处的风速误差不高于目标风速误差。在一些实施例中，目标风速误差为所有候选仿真测风点3331的风速误差中的最小值。

候选仿真测风点3331处的风向误差不高于目标风向误差。在一些实施例中，目标风向误差为所有候选仿真测风点3331的风向误差中的最小值。

即，选择风速误差最小，或风向误差最小，或风速误差和风向误差同时最小的候选仿真测风点3331作为仿真测风点。

在一些实施例中，风力发电机组100的测风点是基于仿真测风点确定的。比如，参考图7和图8，通过仿真结果，确定在X轴方向上第p列Y轴方向第q列，在Z轴方向第r行的候选仿真测风点3331的风速误差最小，则可以在风力发电机组100的相同位置，设置测风点，以达到风速误差最小的目的。对于机械式测风仪，该测风仪包括用于测量风速的机械式风速仪和用于测量风向的机械式风向标，且机械式风速仪和机械式风向标可分开设置。因此，可根据风速误差最小的仿真测风点的位置来确定机械式风速仪的测风点；同时，根据风向误差最小的仿真测风点的位置来确定机械式风向标的测风点。

在一些实施例中，本申请的测风点确定方法，通过仿真的方法得到多个候选仿真测风点3331处的风速误差和风向误差，并根据风速误差和风向误差，确定风力发电机组100的测风点。如此，可以提高风力发电机组100的风速和/或风向检测精确度，进而可以对风力发电机组100进行更精准的控制，达到提高风力发电机组控制精准度、提高发电量的目的。另外，通过仿真的方法来确定风力发电机组100的测风点，使得在风力发电机组100的设计前期，便可确定误差较小的测风点。如此，风力发电机组100投入使用后，风速和/或风向检测精度便较高，避免风力发电机组100投入使用后，反复测试来确定测风点，缩短了研发周期，降低了风力发电机组100的测试和维护成本，且可以提高业主满意度。同时，避免了风力发电机组100投入使用后，因风速和/或风向检测精度不高导致的设计变更、设备更换问题。

图9是本申请一个实施例提供的测风点确定系统900的模块框图。

测风点确定系统900包括一个或多个处理器901，用于实现如上描述的测风点确定方法。在一些实施例中，测风点确定系统900可以包括可读存储介质909，可读存储介质909可以存储有可被处理器901调用的程序，可以包括非易失性存储介质。

在一些实施例中，测风点确定系统900可以包括内存908和接口907。

在一些实施例中，测风点确定系统900还可以根据实际应用包括其他硬件。

本申请实施例的可读存储介质909，其上存储有程序，该程序被处理器901执行时，用于实现如上描述的测风点确定方法。

本申请可采用在一个或多个其中包含有程序代码的可读存储介质909(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。可读存储介质909包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。可读存储介质909的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种风力发电机组的测风点确定方法，其特征在于，所述测风点确定方法包括：

将满足以下至少一个条件的所述候选仿真测风点确定为仿真测风点：

所述候选仿真测风点处的所述风速误差不高于目标风速误差；

所述候选仿真测风点处的所述风向误差不高于目标风向误差；

2.如权利要求1所述的测风点确定方法，其特征在于，所述风洞模型区域包括旋转区域，所述风力发电机组模型的风轮叶片仿真外形和轮毂导流罩仿真外形被设置于所述旋转区域。

3.如权利要求2所述的测风点确定方法，其特征在于，所述风洞模型区域还包括散热区域，所述风力发电机组模型的散热板仿真外形被设置于所述散热区域。

4.如权利要求1所述的测风点确定方法，其特征在于，所述确定在所述仿真来流风况下，每个所述候选仿真测风点处的仿真风速测值和仿真风向测值，包括：

对于任一所述候选仿真测风点，确定该候选仿真测风点在所述多个不同的仿真来流风况下分别对应的所述仿真风速测值和所述仿真风向测值。

5.如权利要求4所述的测风点确定方法，其特征在于，所述风洞模型包括风洞入口；所述对所述风力发电机组的整机外流场进行仿真，包括：

根据所述风力发电机组模型的轮毂导流罩仿真外形处的仿真风速，确定所述风洞入口处的仿真风速；

所述多个不同的仿真来流风况是基于如下方法仿真得到的：

在所述风力发电机组工作的风速区间，每间隔预设风速间距确定一个风速点，作为所述轮毂导流罩仿真外形处的仿真风速；

基于所述轮毂导流罩仿真外形处的每个所述仿真风速，分别确定所述风洞入口处的仿真风速；

将所述风洞入口处的每个所述仿真风速分别与预设仿真风向组合，作为一个所述仿真来流风况。

6.如权利要求5所述的测风点确定方法，其特征在于，所述确定每个所述候选仿真测风点处的所述仿真风速测值的风速误差，以及所述仿真风向测值的风向误差，包括：

对于任一所述候选仿真测风点，对该候选仿真测风点在所述多个不同的仿真来流风况下的所述仿真风速测值的风速误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点处的所述仿真风速测值的风速误差；以及

对该候选仿真测风点在所述多个不同的仿真来流风况下的所述仿真风向测值的风向误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点处的所述仿真风向测值的风向误差。

7.如权利要求6所述的测风点确定方法，其特征在于，所述多个不同的仿真来流风况的仿真来流风向相同，

所述对于任一所述候选仿真测风点，对该候选仿真测风点在所述多个不同的仿真来流风况下的所述仿真风速测值的风速误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点处的所述仿真风速测值的风速误差，包括：

对所述多个不同的仿真来流风况下的仿真来流风速进行概率统计，得到每个所述仿真来流风速的权重概率；

根据每个所述仿真来流风况下的所述仿真来流风速的权重概率，对该候选仿真测风点在所述多个不同的仿真来流风况下的所述仿真风速测值的风速误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点处的所述仿真风速测值的风速误差。

8.如权利要求7所述的测风点确定方法，其特征在于，对该候选仿真测风点在所述多个不同的仿真来流风况下的所述仿真风向测值的风向误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点处的所述仿真风向测值的风向误差，包括：

根据每个所述仿真来流风况下的所述仿真来流风速的权重概率，对该候选仿真测风点在所述多个不同的仿真来流风况下的所述仿真风向测值的风向误差进行加权平均计算，得到该候选仿真测风点处的所述仿真风向测值的风向误差。

9.如权利要求7所述的测风点确定方法，其特征在于，所述对所述多个不同的仿真来流风况下的仿真来流风速进行概率统计，包括：

在所述多个不同的仿真来流风况下的仿真来流风速对应的所述轮毂导流罩仿真外形处的仿真风速符合瑞利分布时，基于所述瑞利分布，对所述多个不同的仿真来流风况下的仿真来流风速进行概率统计。

10.一种测风点确定系统，其特征在于，包括一个或多个处理器，用于实现如权利要求1-9中任一项所述的测风点确定方法。

11.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1-9中任一项所述的测风点确定方法。