CN114856929B - 双风轮风电机组气动性能的确定方法、装置及电子设备 - Google Patents

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CN114856929B CN202210330317.6A CN202210330317A CN114856929B CN 114856929 B CN114856929 B CN 114856929B CN 202210330317 A CN202210330317 A CN 202210330317A CN 114856929 B CN114856929 B CN 114856929B
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Abstract

本公开提出一种双风轮风电机组气动性能的确定方法、装置及电子设备，涉及风力发电技术领域。其中，所述方法包括：获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及所述双风轮的气动参数；确定所述双风轮中的目标诱导因子；根据所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、所述气动参数以及所述目标诱导因子，确定所述前风轮的功率和所述后风轮的功率；根据所述前风轮的功率和后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率。由此，根据双风轮的气动参数以及目标诱导因子，即可快速确定出双风轮的总效率，从而提高了双风轮总效率确定的准确性和可靠性。

Description

双风轮风电机组气动性能的确定方法、装置及电子设备
技术领域
本公开涉及风力发电技术领域，具体涉及一种双风轮风电机组气动性能的确定方法、装置及电子设备。
背景技术
近年来，由于传统化石能源大量消耗造成区域性雾霾以及全球变暖等重大环境问题，大力发展清洁的可再生能源，比如风能、光能等可再生能源，已成为全球的共识。风能作为可再生新能源，由于其具备来源广、储量大以及无污染等优点正日益受到人们的关注。电能作为能源的特殊载体具有清洁、高效环境友好等特点，因此大力发展新能源发电意义重大。
随着科技的进步，风力发电越来越广泛，适用范围也越来越广，风力发电机组也由单风轮风力发电机组逐渐发展至双风轮风力发电机组。通常，双风轮风力发电机组在使用过程中，双风轮会受到多种因素影响。由此，如何确定双风轮的气动性能，成为当前亟待解决的问题。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本公开第一方面实施例提出了一种双风轮风电机组气动性能的确定方法，包括：
获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及所述双风轮的气动参数；
确定所述双风轮中的目标诱导因子；
根据所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、所述气动参数以及所述目标诱导因子，确定所述前风轮的功率和所述后风轮的功率；
根据所述前风轮的功率和后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率。
可选的，所述获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度，包括：
根据历史来流速度，确定参考来流速度；
根据所述参考来流速度及预设的前风轮的轴向诱导因子，确定所述双风轮中前风轮处的参考风速；
根据所述参考来流速度及预设的后风轮的轴向诱导因子，确定所述双风轮中后风轮处的参考风速。
可选的，在所述确定所述双风轮中的诱导因子之前，还包括：
获取各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，其中所述各个诱导因子包括：前风轮轴向诱导因子的初始值、前风轮切向诱导因子的初始值、后风轮轴向诱导因子的初始值、后风轮切向诱导因子的初始值、后风轮下周轴向诱导因子的初始值以及后风轮入口处的切向诱导因子；
根据所述各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，确定所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值；
根据预设的前风轮的影响因子和后风轮的影响因子的关系曲线、所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值，确定所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子；
根据各个诱导因子间的预设关系、所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子，确定所述前风轮的切向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、所述后风轮入口处的切向诱导因子以及所述后风轮入口处的切向诱导因子。
可选的，在所述获取各个诱导因子的初始值之后，还包括：
根据所述前风轮的轴向诱导因子的初始值、所述前风轮的切向诱导因子的初始值以及所述前风轮对应的气动参数，确定所述前风轮的初始功率；
根据所述后风轮的轴向诱导因子的初始值、所述后风轮的切向诱导因子的初始值、所述后风轮入口处的切向诱导因子的初始值以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的初始功率；
根据所述前风轮功率的初始值以及所述后风轮功率的初始值，确定所述双风轮的初始总效率。
可选的，还包括：
根据所述前风轮的轴向诱导因子、所述前风轮的切向诱导因子以及所述前风轮对应的气动参数，确定所述前风轮的功率；
根据所述后风轮的轴向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、所述后风轮入口处的切向诱导因子以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的功率；
根据所述前风轮的功率及所述后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率；
在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值的情况下，确定所述各个诱导因子为目标诱导因子；
在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值大于或等于阈值的情况下，返回重复执行确定各个诱导因子以及所述双风轮的总效率的步骤，直至所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值。
本公开第二方面实施例提出了一种双风轮风电机组气动性能的确定装置，包括：
获取模块，用于获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及所述双风轮的气动参数；
第一确定模块，用于确定所述双风轮中的目标诱导因子；
第二确定模块，用于根据所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、所述气动参数以及所述目标诱导因子，确定所述前风轮的功率和所述后风轮的功率；
第三确定模块，用于根据所述前风轮的功率和后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率。
可选的，所述获取模块，具体用于：
根据历史来流速度，确定参考来流速度；
根据所述参考来流速度及预设的前风轮的轴向诱导因子，确定所述双风轮中前风轮处的参考风速；
根据所述参考来流速度及预设的后风轮的轴向诱导因子，确定所述双风轮中后风轮处的参考风速。
可选的，所述第一确定模块，还用于：
获取各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，其中所述各个诱导因子包括：前风轮轴向诱导因子的初始值、前风轮切向诱导因子的初始值、后风轮轴向诱导因子的初始值、后风轮切向诱导因子的初始值、后风轮下周轴向诱导因子的初始值以及后风轮入口处的切向诱导因子；
根据所述各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，确定所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值；
根据预设的前风轮的影响因子和后风轮的影响因子的关系曲线、所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值，确定所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子；
根据各个诱导因子间的预设关系、所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子，确定所述前风轮的切向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、所述后风轮入口处的切向诱导因子以及所述后风轮入口处的切向诱导因子。
可选的，所述第一确定模块，还用于：
根据所述前风轮的轴向诱导因子的初始值、所述前风轮的切向诱导因子的初始值以及所述前风轮对应的气动参数，确定所述前风轮的初始功率；
根据所述后风轮的轴向诱导因子的初始值、所述后风轮的切向诱导因子的初始值、所述后风轮入口处的切向诱导因子的初始值以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的初始功率；
根据所述前风轮功率的初始值以及所述后风轮功率的初始值，确定所述双风轮的初始总效率。
可选的，所述第三确定模块，还用于：
根据所述前风轮的轴向诱导因子、所述前风轮的切向诱导因子以及所述前风轮对应的气动参数，确定所述前风轮的功率；
根据所述后风轮的轴向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、所述后风轮入口处的切向诱导因子以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的功率；
根据所述前风轮的功率及所述后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率；
在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值的情况下，确定所述各个诱导因子为目标诱导因子；
在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值大于或等于阈值的情况下，返回重复执行确定各个诱导因子以及所述双风轮的总效率的步骤，直至所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值。
本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时，实现如本公开第一方面实施例提出的双风轮风电机组气动性能的确定方法。
本公开第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的双风轮风电机组气动性能的确定方法。
本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行本公开第一方面实施例提出的双风轮风电机组气动性能的确定方法。
本公开提供的双风轮风电机组气动性能的确定方法、装置及电子设备，可以先获取双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及双风轮的气动参数，确定双风轮中的目标诱导因子，根据双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、气动参数以及目标诱导因子，确定前风轮的功率和后风轮的功率，根据前风轮的功率和后风轮的功率，确定双风轮的总效率。由此，根据双风轮的气动参数以及目标诱导因子，即可快速确定出双风轮的总效率，从而提高了双风轮总效率确定的准确性和可靠性。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
图1为本公开另一实施例所提供的双风轮风电机组气动性能的确定方法的流程示意图；
图2为本公开另一实施例所提供的双风轮风电机组气动性能的确定方法的流程示意图；
图3为本公开另一实施例所提供的双风轮风电机组气动性能的确定装置的结构示意图；
图4示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
下面参考附图描述本公开实施例的双风轮风电机组气动性能的确定方法、装置及电子设备。
本公开实施例的充电控制方法，可由本公开实施例提供的充电控制装置执行，该装置可配置于电子设备中。
图1为本公开实施例所提供的双风轮风电机组气动性能的确定方法的流程示意图。如图1所示，该双风轮风电机组气动性能的确定方法可以包括以下步骤：
步骤101，获取双风轮中前风轮处的参考速度和后风轮处的参考速度以及双风轮的气动参数。
可以理解的是，在来流风经过双风轮风电机组的过程中，由于前风轮与后风轮之间存在耦合情况，或者来流风在经过前风轮后的速度会有所改变，从而来流风经过前风轮和双风轮处的风速可能不同。从而，本公开实施例中，可以先确定出双风轮中前风轮处的参考速度和后风轮处的参考速度。
其中，确定双风轮中前风轮处的参考速度和后风轮处的参考速度的方式可以有多种。
比如，可以先获取来流风经过双风轮风电机组的历史来流数据。
其中，历史来流数据，可以包括任一来流风经过双风轮风电机组的平均速度、任一来流风经过前风轮的速度、任一来流风经过后风轮的风速等等，本公开对此不做限定。
之后可以根据历史来流数据确定，来流风经过前风轮的平均速度，并将其作为前风轮处的参考速度，并确定出来流风经过后风轮的平均风速，将其作为后风轮的参考速度等等，本公开对此不做限定。
可选的，也可以先获取来流风经过双风轮风电机组的历史来流数据，之后根据历史来流数据，确定参考来流速度。
比如，可以根据历史来流风经过双风轮风电机组的平均速度，确定出参考来流速度等等，本公开对此不做限定。
之后，可以根据参考来流速度及预设的前风轮的轴向诱导因子，确定双风轮中前风轮处的参考速度，根据参考来流速度及预设的后风轮的轴向诱导因子，确定双风轮中后风轮处的参考速度。
比如说，参考来流速度为V，预设的前风轮的轴向诱导因子为a，预设的后风轮的轴向诱导因子为b，则可以确定前风轮处的参考速度为V*(1-a)，后风轮处的参考速度为V*(1-b)等等，本公开对此不做限定。
另外，气动参数可以有多种，比如可以为前风轮的叶片长度、前风轮的旋转角速度、后风轮的叶片长度、后风轮的旋转角速度、前后风轮间的间距、前风轮的扭角、后风轮的扭角等等，本公开对此不做限定。
可以理解的是，本公开中的气动参数可以为上述一项，或者也可以为上述多项等等，本公开对此不做限定。
步骤102，确定双风轮中的目标诱导因子。
其中，诱导因子可以有多种，比如可以为前风轮轴向诱导因子的、前风轮切向诱导因子、后风轮轴向诱导因子、后风轮切向诱导因子、后风轮下周轴向诱导因子以及后风轮入口处的切向诱导因子等等，本公开对此不做限定。
可选的，双风轮中的各个目标诱导因子可以为提前设定好的数值。或者，也可以提前给定好各个诱导因子的取值范围，从各个诱导因子的取值范围中选取任一数值，作为目标诱导因子等等，本公开对此不做限定。
步骤103，根据双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、气动参数以及目标诱导因子，确定前风轮的功率和后风轮的功率。
其中，前风轮的功率P1可以满足如下公式(1)所示的关系：
Figure BDA0003568620330000051
其中，ρ为空气密度，V1为前风轮的参考速度，ω1为前风轮的旋转角速度，a1为前风轮的切向诱导因子，R1为前风轮的叶片半径。
后风轮的功率P2可以满足如下公式(2)所示的关系：
Figure BDA0003568620330000052
其中，ρ为空气密度，V2为后风轮的参考速度，ω2为后风轮的旋转角速度，b1为后风轮的切向诱导因子，a2为后风轮入口处的切向诱导因子，R2为后风轮的叶片半径。
步骤104，根据前风轮的功率和后风轮的功率，确定双风轮的总效率。
其中，双风轮的总效率CP可以满足如下公式(3)所示的关系：
Figure BDA0003568620330000053
可以理解的是，本公开实施例中，在确定出双风轮的总效率之后，还可以根据双风轮的总效率对双风轮的气动参数进行调整，从而可对双风轮的气动参数进行优化，提高了利用率。
本公开实施例，可以先获取双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及双风轮的气动参数，确定双风轮中的目标诱导因子，根据双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、气动参数以及目标诱导因子，确定前风轮的功率和后风轮的功率，根据前风轮的功率和后风轮的功率，确定双风轮的总效率。由此，根据双风轮的气动参数以及目标诱导因子，即可快速确定出双风轮的总效率，从而提高了双风轮总效率确定的准确性和可靠性。
图2为本公开实施例所提供的双风轮风电机组气动性能的确定方法的流程示意图。如图2所示，该双风轮风电机组气动性能的确定方法可以包括以下步骤：
步骤201，获取双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及双风轮的气动参数。
步骤202，获取各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子。
其中，各个诱导因子的初始值包括：前风轮轴向诱导因子、前风轮切向诱导因子、后风轮轴向诱导因子、后风轮切向诱导因子、后风轮下周轴向诱导因子以及后风轮入口处的切向诱导因子。
可以理解的是，各个诱导因子的初始值，可以为默认的数值，或者也可以为随机设定的等等，本公开对此不做限定。
步骤203，根据各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，确定前风轮气动耦合系数的初始值以及后风轮气动耦合系数的初始值。
其中，前风轮的初始影响因子和后风轮的初始影响因子，可以为提前设定好的，或者也可以根据前风轮的影响因子与后风轮的影响因子的关系曲线，从该关系曲线中选取任一前风轮的初始影响因子与后风轮的初始影响因子等等，本公开对此不做限定。
其中，前风轮的参考速度，可以满足如下公式(4)所示的关系：
V1＝(1-a)*V＝V*[1-N*(1-μ)] (4)
其中，a为前风轮的轴向诱导因子，N为后风轮的气动耦合系数，μ为后风轮的影响因子。
可以理解的是，a的取值可以为前风轮轴向诱导因子的初始值，μ的取值可以为后风轮的初始影响因子，从而根据公式(4)即可确定出后风轮的气动耦合系数的初始值。
另外，后风轮的参考速度，可以满足如下公式(5)所示的关系：
V2＝(1-b)*V＝V*[1-M*(1-v)] (5)
其中，b为后风轮的轴向诱导因子，M为前风轮的气动耦合系数，v为前风轮的影响因子。
可以理解的是，b的取值可以为后风轮轴向诱导因子的初始值，v的取值可以为前风轮的初始影响因子，从而根据公式(4)即可确定出前风轮的气动耦合系数的初始值。
步骤204，根据预设的前风轮的影响因子和后风轮的影响因子的关系曲线、前风轮气动耦合系数的初始值以及后风轮气动耦合系数的初始值，确定前风轮的轴向诱导因子以及后风轮的轴向诱导因子。
其中，前风轮的轴向诱导因子可以满足如下公式(6)所示的关系：
a＝1-ν*[1-N*(1-μ) ] (6)
后风轮的轴向诱导因子可以满足如下公式(7)所示的关系：
b＝1-μ*[1-M*(1-v) ] (7)
之后可以从前风轮的影响因子和后风轮的影响因子的关系曲线中，选取任意一组前风轮的影响因子和对应的后风轮的影响因子。
可以理解的是，选取的前风轮的影响因子与前风轮的初始影响因子不同，且后风轮的影响因子和后风轮的初始影响因子不同。
之后，可以将选取的前风轮的影响因子、后风轮的影响因子以及后风轮的气动耦合系数的初始值代入公式(6)、并将选取的前风轮的影响因子、后风轮的影响因子以及前风轮的气动耦合系数的初始值代入公式(7)中，即可确定出该组前风轮的影响因子和后风轮的影响因子对应的前风轮的轴向诱导因子和后风轮的轴向诱导因子。
步骤205，根据各个诱导因子间的预设关系、前风轮的轴向诱导因子以及后风轮的轴向诱导因子，确定前风轮的切向诱导因子、后风轮的切向诱导因子、后风轮下周轴向诱导因子以及后风轮入口处的切向诱导因子。
其中，各个诱导因子间可以满足以下关系：
Figure BDA0003568620330000061
Figure BDA0003568620330000062
Figure BDA0003568620330000063
Figure BDA0003568620330000071
其中，a为前风轮轴向诱导因子，b为后风轮轴向诱导因子，b’为后风轮尾迹的轴向诱导因子，a1为前风轮切向诱导因子，a2后风轮切向诱导因子，b1后风轮下游切向诱导因子，V为参考来流速度，r1为前风轮叶素段宽度，Vrel,1为前风轮的相对参考速度，c1为前风轮叶素弦长，B为风轮叶片数量，CL,1为前风轮叶素升力系数，φ1为前风轮叶素实际入流角度，CD,1为前风轮叶素阻力系数，ρ为空气密度，ω1为前风轮的旋转角速度，r2为后风轮叶素段长度，Vrel,2为后风轮的相对参考速度，c2为后风轮叶素弦长，CL,2为后风轮叶素升力系数，φ2为后风轮叶素实际入流角，CD,2为后风轮叶素阻力系数；αs＝(1-a)/(1-b)。
可以理解的是，可以根据上述公式(8)、(9)、(10)、(11)以及前风轮的轴向诱导因子a以及后风轮的轴向诱导因子b，即可确定出前风轮的切向诱导因子a1、后风轮的切向诱导因子b1、后风轮下周轴向诱导因子b'以及后风轮入口处的切向诱导因子a2。
步骤206，根据双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、气动参数以及目标诱导因子，确定前风轮的功率和后风轮的功率。
步骤207，根据前风轮的功率和后风轮的功率，确定双风轮的总效率。
其中，可以先通过公式(1)，根据前风轮的轴向诱导因子的初始值、前风轮的切向诱导因子的初始值以及前风轮对应的气动参数，确定前风轮的初始功率。
之后，可以使用公式(2)，根据后风轮的轴向诱导因子的初始值、所述后风轮的切向诱导因子的初始值、所述后风轮入口处的切向诱导因子的初始值以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的初始功率。
之后，根据前风轮功率的初始值以及所述后风轮功率的初始值，使用公式(3)，即可确定双风轮的初始总效率。
另外，还可以根据确定出的前风轮的轴向诱导因子、所述前风轮的切向诱导因子以及所述前风轮对应的气动参数，使用公式(1)，确定所述前风轮的功率。
之后，根据所述后风轮的轴向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、所述后风轮入口处的切向诱导因子以及所述后风轮对应的气动参数，使用公式(2)，确定所述后风轮的功率；
再根据所述前风轮的功率及所述后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率。
可选的，在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值的情况下，确定所述各个诱导因子为目标诱导因子。之后，即可获取该前风轮的功率、后风轮的功率以及双风轮的总功率。
其中，阈值可以为提前设定好的数值，或者也可以根据需要进行调整等等，本公开对此不做限定。
可选的，在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值大于或等于阈值的情况下，返回重复执行确定各个诱导因子以及所述双风轮的总效率的步骤，直至所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值。
比如，双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值大于或等于阈值的情况下，则可以使用已确定出的各个诱导因子，按照上述确定该各个诱导因子的过程，重复执行上述过程，直到所确定出的双风轮的总效率1与前一次双风轮的总效率2间的差值小于阈值，即可将该双风轮的总效率1对应的各个诱导因子作为目标诱导因子。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中确定目标诱导因子的方式等的限定。
可选的，也可以先从内向外依次去后风轮上的叶素dr2，之后可以根据流管膨胀率导出前风轮叶素的大小dr1，之后在根据双风轮的气动参数以及各个诱导因子，确定出dr1和dr2对应的功率，如下公式(12)所示：
dP1＝m1*ω1*r1*Cθ,1＝2*π*r1 2*ρ*V1*ω1*Cθ,1dr1 (12)
其中，m1为流经前风轮的流体质量，ω1为前风轮的旋转角速度，r1为前风轮叶素段长度，Cθ,1为前风轮的切向速度，ρ为空气密度，V1为前风轮的参考速度。
又Cθ,1满足如下公式(13)：
Cθ,1＝2*a1*ω1*r1 (13)
其中，a1为前风轮的切向诱导因子。
从而，根据上述公式(12)(13)，可以确定前风轮叶素的功率为：
DP1＝4*π*ρ*ω1 2*a1*V1*r1 3dr1 (14)
另外，dP2可以满足如下公式(15)所示的关系：
dP2＝m2*ω2*r2*Cθ,3-m2*ω2*r2*Cθ,2
＝2*π*r2 2*ρ*V2*ω2*(Cθ,3-Cθ,2)dr2 (15)
其中，m2为流经后风轮的流体质量，ω2为后风轮的旋转角速度，r2为后风轮叶素段长度，Cθ,2为后风轮控制体入口处的旋转速度，Cθ,3为后风轮控制体出口处的旋转速度，ρ为空气密度，V2为前风轮的参考速度。
又Cθ,2满足如下公式(16)：
Cθ,2＝2*a2*ω2*r2 (16)
其中，a2为后风轮控制体入口处的切向诱导因子。
又Cθ,3满足如下公式(17)：
Cθ,3＝2*b1*ω2*r2 (17)
其中，b1为后风轮的切向诱导因子。
从而，根据上述公式(15)、(16)、(17)，可以确定后风轮叶素的功率，可以如下公式(18)：
Figure BDA0003568620330000081
其中，b1为后风轮的切向诱导因子，a2为后风轮控制体入口处的切向诱导因子，b为后风轮的轴向诱导因子。
之后，再根据公式(14)、(18)，可以分别确定出前风轮的功率和后风轮的功率。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中确定前风轮功率和后风轮功率的方式等的限定。
本公开实施例，可以先获取双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及双风轮的气动参数，确定双风轮中的目标诱导因子，根据双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、气动参数以及目标诱导因子，确定前风轮的功率和后风轮的功率，根据前风轮的功率和后风轮的功率，确定双风轮的总效率。由此，根据双风轮的气动参数以及目标诱导因子，即可快速确定出双风轮的总效率，从而提高了双风轮总效率确定的准确性和可靠性。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种双风轮风电机组气动性能的确定装置。
图3为本公开实施例所提供的双风轮风电机组气动性能的确定装置的结构示意图。
如图3所示，该双风轮风电机组气动性能的确定装置100可以包括：获取模块110、第一确定模块120、第二确定模块130、以及第三确定模块140。
其中，获取模块110，用于获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及所述双风轮的气动参数；
第一确定模块120，用于确定所述双风轮中的目标诱导因子；
第二确定模块130，用于根据所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、所述气动参数以及所述目标诱导因子，确定所述前风轮的功率和所述后风轮的功率；
第三确定模块140，用于根据所述前风轮的功率和后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率。
可选的，所述获取模块110，具体用于：
根据历史来流速度，确定参考来流速度；
根据所述参考来流速度及预设的前风轮的轴向诱导因子，确定所述双风轮中前风轮处的参考风速；
根据所述参考来流速度及预设的后风轮的轴向诱导因子，确定所述双风轮中后风轮处的参考风速。
可选的，所述第一确定模块120，还用于：
获取各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，其中所述各个诱导因子包括：前风轮轴向诱导因子的初始值、前风轮切向诱导因子的初始值、后风轮轴向诱导因子的初始值、后风轮切向诱导因子的初始值、后风轮下周轴向诱导因子的初始值以及后风轮入口处的切向诱导因子；
根据所述各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，确定所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值；
根据预设的前风轮的影响因子和后风轮的影响因子的关系曲线、所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值，确定所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子；
根据各个诱导因子间的预设关系、所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子，确定所述前风轮的切向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、所述后风轮入口处的切向诱导因子以及所述后风轮入口处的切向诱导因子。
可选的，所述第一确定模块120，还用于：
根据所述前风轮的轴向诱导因子的初始值、所述前风轮的切向诱导因子的初始值以及所述前风轮对应的气动参数，确定所述前风轮的初始功率；
根据所述后风轮的轴向诱导因子的初始值、所述后风轮的切向诱导因子的初始值、所述后风轮入口处的切向诱导因子的初始值以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的初始功率；
根据所述前风轮功率的初始值以及所述后风轮功率的初始值，确定所述双风轮的初始总效率。
可选的，所述第三确定模块140，还用于：
根据所述前风轮的轴向诱导因子、所述前风轮的切向诱导因子以及所述前风轮对应的气动参数，确定所述前风轮的功率；
根据所述后风轮的轴向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、所述后风轮入口处的切向诱导因子以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的功率；
根据所述前风轮的功率及所述后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率；
在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值的情况下，确定所述各个诱导因子为目标诱导因子；
在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值大于或等于阈值的情况下，返回重复执行确定各个诱导因子以及所述双风轮的总效率的步骤，直至所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值。
本公开实施例中的上述各模块的功能及具体实现原理，可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
本公开实施例所提供的双风轮风电机组气动性能的确定装置，可以先获取双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及双风轮的气动参数，确定双风轮中的目标诱导因子，根据双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、气动参数以及目标诱导因子，确定前风轮的功率和后风轮的功率，根据前风轮的功率和后风轮的功率，确定双风轮的总效率。由此，根据双风轮的气动参数以及目标诱导因子，即可快速确定出双风轮的总效率，从而提高了双风轮总效率确定的准确性和可靠性。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种电子设备，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，处理器执行程序时，实现如本公开前述实施例提出的双风轮风电机组气动性能的确定方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种非临时性计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本公开前述实施例提出的双风轮风电机组气动性能的确定方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本公开前述实施例提出的双风轮风电机组气动性能的确定方法。
图4示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图4显示的电子设备12仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的方法。
根据本公开实施例的技术方案，可以先获取双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及双风轮的气动参数，确定双风轮中的目标诱导因子，根据双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、气动参数以及目标诱导因子，确定前风轮的功率和后风轮的功率，根据前风轮的功率和后风轮的功率，确定双风轮的总效率。由此，根据双风轮的气动参数以及目标诱导因子，即可快速确定出双风轮的总效率，从而提高了双风轮总效率确定的准确性和可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种双风轮风电机组气动性能的确定方法，其特征在于，包括：
获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及所述双风轮的气动参数，其中，所述获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度，包括：根据历史来流速度确定参考来流速度，根据所述参考来流速度及预设的前风轮的轴向诱导因子确定所述双风轮中前风轮处的参考风速，根据所述参考来流速度及预设的后风轮的轴向诱导因子确定所述双风轮中后风轮处的参考风速；
确定所述双风轮中的目标诱导因子；
根据所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、所述气动参数以及所述目标诱导因子，确定所述前风轮的功率和所述后风轮的功率；
根据所述前风轮的功率和后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述双风轮中的目标诱导因子之前，还包括：
获取各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，其中所述各个诱导因子包括：前风轮轴向诱导因子、前风轮切向诱导因子、后风轮轴向诱导因子、后风轮切向诱导因子、后风轮下周轴向诱导因子以及后风轮入口处的切向诱导因子；
根据所述诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，确定所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值；
根据预设的前风轮的影响因子和后风轮的影响因子的关系曲线、所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值，确定所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子；
根据各个诱导因子间的预设关系、所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子，确定所述前风轮的切向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、后风轮下周轴向诱导因子以及后风轮入口处的切向诱导因子。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述获取各个诱导因子的初始值之后，还包括：
根据所述前风轮的轴向诱导因子的初始值、所述前风轮的切向诱导因子的初始值以及所述前风轮对应的气动参数，确定所述前风轮的初始功率；
根据所述后风轮的轴向诱导因子的初始值、所述后风轮的切向诱导因子的初始值、所述后风轮入口处的切向诱导因子的初始值以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的初始功率；
根据所述前风轮功率的初始值以及所述后风轮功率的初始值，确定所述双风轮的初始总效率。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述前风轮的轴向诱导因子、所述前风轮的切向诱导因子以及所述前风轮对应的气动参数，确定所述前风轮的功率；
根据所述后风轮的轴向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、所述后风轮入口处的切向诱导因子以及所述后风轮对应的气动参数，确定所述后风轮的功率；
根据所述前风轮的功率及所述后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率；
在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值的情况下，确定所述各个诱导因子为目标诱导因子；
在所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率间的差值大于或等于阈值的情况下，返回重复执行确定各个诱导因子以及所述双风轮的总效率的步骤，直至所述双风轮的总效率和所述双风轮的初始总效率的差值小于阈值。
5.一种双风轮风电机组气动性能的确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度以及所述双风轮的气动参数，其中，所述获取所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度，包括：根据历史来流速度确定参考来流速度，根据所述参考来流速度及预设的前风轮的轴向诱导因子确定所述双风轮中前风轮处的参考风速，根据所述参考来流速度及预设的后风轮的轴向诱导因子确定所述双风轮中后风轮处的参考风速；
第一确定模块，用于确定所述双风轮中的目标诱导因子；
第二确定模块，用于根据所述双风轮中前风轮的参考速度和后风轮的参考速度、所述气动参数以及所述目标诱导因子，确定所述前风轮的功率和所述后风轮的功率；
第三确定模块，用于根据所述前风轮的功率和后风轮的功率，确定所述双风轮的总效率。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，还用于：
获取各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，其中所述各个诱导因子包括：前风轮轴向诱导因子的初始值、前风轮切向诱导因子的初始值、后风轮轴向诱导因子的初始值、后风轮切向诱导因子的初始值、后风轮下周轴向诱导因子的初始值以及后风轮入口处的切向诱导因子；
根据所述各个诱导因子的初始值、前风轮的初始影响因子、后风轮的初始影响因子，确定所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值；
根据预设的前风轮的影响因子和后风轮的影响因子的关系曲线、所述前风轮气动耦合系数的初始值以及所述后风轮气动耦合系数的初始值，确定所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子；
根据各个诱导因子间的预设关系、所述前风轮的轴向诱导因子以及所述后风轮的轴向诱导因子，确定所述前风轮的切向诱导因子、所述后风轮的切向诱导因子、后风轮下周轴向诱导因子以及后风轮入口处的切向诱导因子。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为调用并执行所述存储器存储的可执行指令，以实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
8.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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