CN117780569A - 风电机组轮毂高度的风险识别方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种风电机组轮毂高度的风险识别方法及装置。风险识别方法包括：从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参，高度相对湍流偏差表示非参考高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差；确定在待评估的目标轮毂高度下，目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系；确定与目标场址下实测的目标风参的参数值关联的第一高度相对湍流偏差、与目标场址下实测的目标轮毂高度处湍流强度关联的第二高度相对湍流偏差；在第一高度相对湍流偏差的绝对值小于第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定基于仿真风场的机组载荷仿真情况无法将在目标场址下轮毂高度为目标轮毂高度时的机组载荷情况全部包括在内。

Description

风电机组轮毂高度的风险识别方法及装置

技术领域

本公开总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种风电机组轮毂高度的风险识别方法及装置。

背景技术

风电行业缺少超低塔架实际运行经验，超低塔架应用后下叶尖低于15m的风险无法评估，无法满足市场对低塔架机组的迫切需求。

目前，风力发电机组设计中仿真风场均基于IEC61400-1推荐的湍流模型生成，该湍流模型服从稳定、均匀、高斯分布的假设，但很多现场受大气稳定度等因素影响，不满足该假设，这就使得对于不满足该假设的风场在轮毂高度适应性评估时存在风险。

发明内容

本公开的示例性实施例在于提供一种风电机组轮毂高度的风险识别方法及装置，其能够有效降低轮毂高度适应性评估时存在的风险。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种风电机组轮毂高度的风险识别方法，所述风险识别方法包括：从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参，其中，所述高度相对湍流偏差表示非参考高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差，所述多个候选风参为用于生成仿真风场的风参；确定在待评估的目标轮毂高度下，所述目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系；确定与目标场址下实测的所述目标风参的参数值关联的第一高度相对湍流偏差、与所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度关联的第二高度相对湍流偏差；在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定基于仿真风场的机组载荷仿真情况无法将在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时的机组载荷情况全部包括在内。

可选地，所述第一高度相对湍流偏差为：将在所述目标场址下实测的所述目标风参的参数值代入所述对应关系得到的高度相对湍流偏差；所述第二高度相对湍流偏差为：在所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度与所述参考高度处湍流强度之间的相对偏差。

可选地，所述风险识别方法还包括：在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时存在风险。

可选地，所述风险识别方法还包括：在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，基于在所述目标场址下实测的各高度处湍流强度，对在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时的机组载荷情况进行评估；在评估结果满足对机组关键部件的寿命要求的情况下，确定在所述目标场址下允许轮毂高度为所述目标轮毂高度。

可选地，所述从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参的步骤包括：针对每个候选风参，通过湍流模型生成一组仿真风场，其中，该组仿真风场中不同的仿真风场所对应的该候选风参的参数值不同；基于每个仿真风场的不同高度处的水平合成风速时序所对应的湍流强度，确定该仿真风场对应的高度相对湍流偏差；基于各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差，从所述多个候选风参中确定所述目标风参。

可选地，所述基于各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差，从所述多个候选风参中确定所述目标风参的步骤包括：确定每一组仿真风场内的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差之间的差异；将组内差异最大的一组仿真风场所对应的候选风参，作为所述目标风参。

可选地，所述确定在待评估的目标轮毂高度下，所述目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系的步骤包括：对所述目标风参对应的一组仿真风场中各个仿真风场所对应的所述目标风参的参数值、所述目标轮毂高度处湍流强度与所述参考高度处湍流强度之间的相对偏差进行拟合，得到所述对应关系。

可选地，所述多个候选风参包括：风剪切、湍流等级、湍流随机风种子。

可选地，所述风险识别方法还包括：获取所述目标场址处的测风塔在预设时长内的测风数据；对所述测风数据进行第一统计分析，得到用于代表所述目标场址处的所述目标风参的参数值，作为在所述目标场址下实测的所述目标风参的参数值；对所述测风数据进行第二统计分析，得到用于代表所述目标场址的所述目标轮毂高度处的湍流强度，作为在所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度；对所述测风数据进行第三统计分析，得到用于代表所述目标场址的所述参考高度处的湍流强度，作为在所述目标场址下实测的所述参考高度处湍流强度。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种风电机组轮毂高度的风险识别装置，所述风险识别装置包括：目标风参确定单元，被配置为从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参，其中，所述高度相对湍流偏差表示非参考高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差，所述多个候选风参为用于生成仿真风场的风参；对应关系确定单元，被配置为确定在待评估的目标轮毂高度下，所述目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系；偏差确定单元，被配置为确定与目标场址下实测的所述目标风参的参数值关联的第一高度相对湍流偏差、与所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度关联的第二高度相对湍流偏差；确定单元，被配置为在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定基于仿真风场的机组载荷仿真情况无法将在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时的机组载荷情况全部包括在内。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如上所述的风电机组轮毂高度的风险识别方法。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如上所述的风电机组轮毂高度的风险识别方法。

根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法及装置，根据敏感风参变量与空间湍流的关联性，从载荷安全角度制定评估准则，从而能够规范超低塔架的应用范围、有效把控风力发电机组叶尖下探风险。此外，根据本公开的示例性实施例，还适用于区域性风资源评估及机组选型。

在接下来的描述中，将会阐述本公开总体构思的一些方面和/或优点，还有一些方面和/或优点将通过下述描述或者本公开总体构思的实施而得知。

附图说明

从下面结合附图对本申请实施例的详细描述中，本申请的这些和/或其他方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：

图1示出超低塔架的示例；

图2示出根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法的流程图；

图3示出根据本公开的示例性实施例的确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参的方法的流程图；

图4示出根据本公开的示例性实施例的湍流等级敏感性分析的示例；

图5示出根据本公开的示例性实施例的风剪切敏感性分析的示例；

图6示出根据本公开的示例性实施例的湍流随机风种子敏感性分析的示例；

图7示出根据本公开的示例性实施例的在目标轮毂高度下目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系的示例；

图8示出根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别装置的结构框图。

具体实施方式

现将详细参照本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本公开。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在此需要说明的是，在本公开中出现的“若干项之中的至少一项”均表示包含“该若干项中的任意一项”、“该若干项中的任意多项的组合”、“该若干项的全体”这三类并列的情况。例如“包括A和B之中的至少一个”即包括如下三种并列的情况：(1)包括A；(2)包括B；(3)包括A和B。又例如“执行步骤一和步骤二之中的至少一个”，即表示如下三种并列的情况：(1)执行步骤一；(2)执行步骤二；(3)执行步骤一和步骤二。

目前大多数机组的轮毂高度会保证叶片转到最低处，叶尖离地高度在15m以上(如图1中左侧所示的机组)，但是对于一些风剪切小的地方，如果能降低这个高度，比如到10m，轮毂高度就可以降低5m，会使机组成本降低。但是因行业应用案例非常少，不知道叶尖降低到10m后的机组(如图1中右侧所示的机组)有什么风险，而本公开能够根据敏感风参变量与空间湍流的关联性，从载荷安全角度制定评估准则，以有效把控风力发电机组叶尖下探风险。

图2示出根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法的流程图。

作为示例，根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法可由具备数据处理能力的电子设备执行，例如，该电子设备可以是终端(如个人笔记本、台式机等)，也可以是服务器(如独立的服务器、服务器集群、云平台等)。本公开实施例对此不作限制。

参照图2，在步骤S101中，从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参。

高度相对湍流偏差表示非参考高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差。例如，待评估的目标轮毂高度下的高度相对湍流偏差即：目标轮毂高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差，具体为：(目标轮毂高度处湍流强度-参考高度处湍流强度)/参考高度处湍流强度。

作为示例，任一候选风参对高度相对湍流偏差的影响程度可体现在：该候选风参取不同值时，会导致同一高度下的高度相对湍流偏差的差异程度。

作为示例，多个候选风参可包括通过湍流模型生成仿真风场所需的风参。作为示例，多个候选风参可包括但不限于：风剪切、湍流等级、湍流随机风种子。应该理解，也可包括其他类型的取不同值时可能会对高度相对湍流偏差造成影响的风参。

应该理解，可根据实际情况和具体需求设置参考高度的数值，例如，参考高度可为10米。

下面将会结合图3来描述步骤S101的示例性实施例，此处暂不展开。

在步骤S102中，确定在待评估的目标轮毂高度下，目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系。

作为示例，可对目标风参的不同参数值及该参数值下的目标轮毂高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差进行拟合，得到该对应关系。例如，如图7所示，当目标风参为风剪切时，以目标轮毂高度为100m、参考高度为10m为例，风剪切0.1、0.15和0.2分别对应的高度相对湍流偏差(即，100m处湍流强度与10m处湍流强度之间的相对偏差)为-19％、-27％和-34％，由此可拟合得到高度相对湍流偏差与风剪切的关系式：y＝-150*x-4.1667，其中，x表示风剪切，y表示高度相对湍流偏差。

作为示例，风剪切0.1、0.15和0.2分别对应的高度相对湍流偏差可通过下述方式获得：基于风剪切0.1、0.15和0.2分别生成对应的仿真风场，然后基于仿真风场计算得到对应的高度相对湍流偏差。

根据本公开的示例性实施例，能够建立关键影响参数和高度相对湍流偏差的量化关系。

下面也将会结合图3来描述步骤S102的示例性实施例。

在步骤S103中，确定与目标场址下实测的目标风参的参数值关联的第一高度相对湍流偏差、与目标场址下实测的目标轮毂高度处湍流强度关联的第二高度相对湍流偏差。

作为示例，第一高度相对湍流偏差可为：将在目标场址下实测的目标风参的参数值代入对应关系得到的高度相对湍流偏差。

作为示例，第二高度相对湍流偏差可为：在目标场址下实测的目标轮毂高度处湍流强度与在目标场址下实测的参考高度处湍流强度之间的相对偏差。

作为示例，根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法还可包括：获取目标场址处的测风塔在预设时长内的测风数据；对测风数据进行第一统计分析，得到用于代表目标场址处的目标风参的参数值，作为在目标场址下实测的目标风参的参数值；对测风数据进行第二统计分析，得到用于代表目标场址的目标轮毂高度处的湍流强度，作为在目标场址下实测的目标轮毂高度处湍流强度；对测风数据进行第三统计分析，得到用于代表目标场址的参考高度处的湍流强度，作为在目标场址下实测的参考高度处湍流强度。

在步骤S104中，在第一高度相对湍流偏差的绝对值小于第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定基于仿真风场的机组载荷仿真情况无法将在目标场址下轮毂高度为目标轮毂高度时的机组载荷情况全部包括在内。

作为示例，该机组载荷仿真情况为基于仿真风场得到的机组载荷仿真情况，该仿真风场可为针对该目标场址生成的理想仿真风场，例如，可为按照IEC61400-1推荐的湍流模型，生成的目标场址对应的风参值(例如包括风剪切、目标轮毂高度处湍流强度等)下的三维湍流风场，该湍流模型服从稳定、均匀、高斯分布的假设，换言之，目标轮毂高度之下的各高度处的湍流强度为基于该假设预估得到的，而非实际湍流强度。

此外，作为示例，根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法还可包括：在第一高度相对湍流偏差的绝对值小于第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定在目标场址下轮毂高度为目标轮毂高度时存在风险。基于载荷仿真时的生风原理，适应性评估超出该范围(即，第一高度相对湍流偏差的绝对值小于第二高度相对湍流偏差的绝对值)的风资源情况在仿真生风时将无法完全复现，即，由于现场受大气稳定度等因素影响，不满足稳定、均匀、高斯分布的湍流模型假设，仿真风场不完全适用于目标场址的风资源情况，这会导致仿真载荷情况无法完全涵盖现场真实情况，即，在目标场址下轮毂高度为目标轮毂高度时可能会存在没有仿真到的载荷情况，换言之，超出了仿真能考虑的范围，而没有仿真到的载荷情况可能会带来危险，因此存在评估风险，不允许叶尖下探。

此外，作为示例，根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法还可包括：在第一高度相对湍流偏差的绝对值大于或等于第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定在目标场址下轮毂高度为目标轮毂高度时风险可控，即，在仿真阶段可以把控风险，允许叶尖下探。

此外，作为示例，根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法还可包括：在第一高度相对湍流偏差的绝对值小于第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，基于在目标场址下实测的各高度处湍流强度，对在目标场址下轮毂高度为目标轮毂高度时的机组载荷情况(例如，机组疲劳载荷情况)进行评估；在评估结果满足对机组关键部件的寿命要求的情况下，确定在目标场址下允许轮毂高度为目标轮毂高度。基于载荷仿真时的生风原理，适应性评估超出该范围(即，第一高度相对湍流偏差的绝对值小于第二高度相对湍流偏差的绝对值)的风资源情况在仿真生风时将无法实现，这会导致仿真载荷情况无法完全涵盖现场真实情况，即，在目标场址下轮毂高度为目标轮毂高度时可能会存在没有仿真到的载荷情况，而没有仿真到的载荷情况可能会带来危险，因此，需要基于在目标场址下实测的各高度处湍流强度生成更接近实际情况的仿真风场，对在目标场址下轮毂高度为目标轮毂高度时的机组载荷情况进行具体评估，来确定在目标场址下是否允许轮毂高度为目标轮毂高度，以规避风险。作为示例，可获取目标场址处的测风塔在预设时长内的测风数据，对测风数据进行统计分析，得到例如从目标轮毂高度开始向下每隔10m处的实际湍流强度，例如，如果目标轮毂高度为100m，参考高度为10m，可获取100m、90m、80m、70m、60m、50m、40m、30m、20m、10m处的实际湍流强度来生成针对性的仿真风场，用于按照一定标准(例如，IEC61400-1)进行载荷评估，而非仅是使用目标轮毂高度处的湍流强度，不使用其他高度处的湍流强度所生成的理论仿真风场。

目前大多数机组的轮毂高度会保证叶片转到最低处，叶尖离地高度在15m以上，但是对于一些风剪切小的地方，如果能降低这个高度，比如到10m，塔架就可以降低5m，会在塔架成本上降低。但是因行业应用案例非常少，不知道叶尖降低到10m后有什么风险。为满足市场对低塔架机组的迫切需求，提升风力发电机组在低剪切区域的竞争力，同时又能把控风险，本公开通过研究仿真风场的生成机理，对仿真风场风特性进行敏感性分析，进而通过敏感变量与空间湍流的关联性，从载荷安全角度制定评估准则，规范超低塔架的应用范围，进而提升风力发电机组在低剪切区域的竞争力，同时又能把控风险。根据本公开的示例性实施例，能够避免因仿真风场生风方式不能涵盖现场真实情况所导致的仿真载荷低于机组实际承受载荷，能够从风参前端有效规避不符合要求现场叶尖下探的风险。根据本公开的示例性实施例，在实测目标参数的参数值、实测高度相对湍流偏差已知的条件下，可以判断叶尖可以下探的边界，该方法便于执行。

根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别方法可布置在风资源评估软件中，用于评估目标场址处的风资源所适用的轮毂高度。

图3示出根据本公开的示例性实施例的确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参的方法的流程图。

参照图3，在步骤S201中，针对每个候选风参，通过湍流模型生成一组仿真风场。该组仿真风场中不同的仿真风场所对应的该候选风参的参数值不同、所对应的除该候选风参之外的其他候选风参的参数值相同。

例如，以风剪切参数为例，分别按照风剪切0.1、0.15和0.2生成三个仿真风场，这三个仿真风场即与风剪切参数对应的一组仿真风场。

作为示例，可按照IEC61400-1推荐的湍流模型，生成15m/s平均风速、不同参数组合下的一组三维湍流风场。

在步骤S202中，基于每个仿真风场的不同高度处的水平合成风速时序所对应的湍流强度，确定该仿真风场对应的高度相对湍流偏差。

作为示例，可提取三维湍流风场中每隔一定高度(例如，10m)的水平合成风速时序，进一步计算每个风速时序对应的湍流强度。作为示例，确定参考高度，例如10m，计算每个高度处湍流强度与参考高度处湍流强度的相对偏差，进而得到该三维湍流风场对应的高度相对湍流偏差。

作为示例，湍流强度的计算公式可为：其中，TI表示湍流强度；^σ表示风速标准差；^U表示风速均值。

例如，以参考高度为10m为例，图4示出了与“湍流等级”这一风参对应的一组仿真风场各自对应的高度相对湍流偏差，其中，横坐标表示高度值，纵坐标表示高度相对湍流偏差值，具体地，图4中的每一点的纵坐标值表示：该点对应的高度值处的湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差值。

例如，以参考高度为10m为例，图5示出了与“风剪切”这一风参对应的一组仿真风场各自对应的高度相对湍流偏差，其中，横坐标表示高度值，纵坐标表示高度相对湍流偏差值，具体地，图5中的每一点的纵坐标值表示：该点对应的高度值处的湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差值。

例如，以参考高度为10m为例，图6示出了与“湍流随机风种子”这一风参对应的一组仿真风场各自对应的高度相对湍流偏差，其中，横坐标表示高度值，纵坐标表示高度相对湍流偏差值，具体地，图6中的每一点的纵坐标值表示：该点对应的高度值处的湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差值。

在步骤S203中，基于各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差，从所述多个候选风参中确定目标风参。

作为示例，可先确定每一组仿真风场内的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差之间的差异；然后，将组内差异最大的一组仿真风场所对应的候选风参，作为目标风参。

作为示例，可通过下述方式确定每一组仿真风场内的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差之间的差异：确定同一高度值下的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差之间的差距，例如，该同一高度值可为目标轮毂高度，此外该同一高度值也可依次设置为多个不同轮毂高度值，例如，分别设置为30m和100m。例如，以图5为例，针对“风剪切”这一风参的一组仿真风场中，100m高度下的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差分别为-19％、-27％和-34％，彼此之间的差距分别为：8％、7％、15％。以图4为例，针对“湍流等级”这一风参的一组仿真风场中，100m高度下的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差分别为-35％、-36％和-34％，彼此之间的差距分别为：1％、1％、2％。以图6为例，针对“湍流随机风种子”这一风参的一组仿真风场中，100m高度下的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差分别为-26％、-27％和-28％，彼此之间的差距分别为：1％、1％、2％。可以看出，针对“风剪切”这一风参的一组仿真风场中，组内高度相对湍流偏差最大。即，根据上述实施例，对高度相对湍流偏差影响的因素中，湍流生风的随机风种子有微小影响，湍流强度等级几乎无影响，最为敏感的参数为风剪切，所以确定风剪切为关键影响参数(即，目标参数)。

此外，也可通过设置阈值的方法来确定目标参数，作为示例，可将组内差距大于预设阈值的一组仿真风场所对应的候选风参，作为目标风参。作为示例，可根据实际情况来设置预设阈值的数值，例如，可设置为10％或5％。

作为示例，步骤S102可包括：对目标风参对应的一组仿真风场中各个仿真风场所对应的目标风参的参数值、目标轮毂高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差进行拟合，得到该对应关系。例如，当目标风参为风剪切时，以目标轮毂高度为100m、参考高度为10m为例，图5中风剪切0.1、0.15和0.2分别对应的高度相对湍流偏差(即，100m处湍流强度与10m处湍流强度之间的相对偏差)为-19％、-27％和-34％，如图7所示，由此可拟合得到高度相对湍流偏差与风剪切的关系式：y＝-150*x-4.1667。如高度相对湍流偏差在图5中无法直接对应，可以采用临近高度插值，如轮毂高度为105m，可通过对100m和110m高度的高度相对湍流偏差插值得到105m高度的高度相对湍流偏差。

根据本公开的示例性实施例，可以得到不同轮毂高度(即，横坐标相同)下高度相对湍流偏差与风剪切的对应关系。

图8示出根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别装置的结构框图。

参照图8，根据本公开的示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别装置包括：目标风参确定单元101、对应关系确定单元102、偏差确定单元103、确定单元104。

具体说来，目标风参确定单元101被配置为从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参，其中，所述高度相对湍流偏差表示非参考高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差，所述多个候选风参为用于生成仿真风场的风参。

对应关系确定单元102被配置为确定在待评估的目标轮毂高度下，所述目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系。

偏差确定单元103被配置为确定与目标场址下实测的所述目标风参的参数值关联的第一高度相对湍流偏差、与所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度关联的第二高度相对湍流偏差。

确定单元104被配置为在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定基于仿真风场的机组载荷仿真情况无法将在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时的机组载荷情况全部包括在内。

作为示例，所述第一高度相对湍流偏差可为：将在所述目标场址下实测的所述目标风参的参数值代入所述对应关系得到的高度相对湍流偏差；所述第二高度相对湍流偏差可为：在所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度与所述参考高度处湍流强度之间的相对偏差。

作为示例，确定单元104还可被配置为：在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时存在风险。

作为示例，确定单元104还可被配置为：在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，基于在所述目标场址下实测的各高度处湍流强度，对在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时的机组载荷情况进行评估；在评估结果满足对机组关键部件的寿命要求的情况下，确定在所述目标场址下允许轮毂高度为所述目标轮毂高度。

作为示例，目标风参确定单元101可被配置为：针对每个候选风参，通过湍流模型生成一组仿真风场，其中，该组仿真风场中不同的仿真风场所对应的该候选风参的参数值不同；基于每个仿真风场的不同高度处的水平合成风速时序所对应的湍流强度，确定该仿真风场对应的高度相对湍流偏差；基于各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差，从所述多个候选风参中确定所述目标风参。

作为示例，目标风参确定单元101可被配置为：确定每一组仿真风场内的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差之间的差异；将组内差异最大的一组仿真风场所对应的候选风参，作为所述目标风参。

作为示例，对应关系确定单元102可被配置：对所述目标风参对应的一组仿真风场中各个仿真风场所对应的所述目标风参的参数值、所述目标轮毂高度处湍流强度与所述参考高度处湍流强度之间的相对偏差进行拟合，得到所述对应关系。

作为示例，所述多个候选风参可包括：风剪切、湍流等级、湍流随机风种子。

作为示例，所述风险识别装置还可包括：测风数据处理单元(未示出)，测风数据处理单元获取所述目标场址处的测风塔在预设时长内的测风数据；对所述测风数据进行第一统计分析，得到用于代表所述目标场址处的所述目标风参的参数值，作为在所述目标场址下实测的所述目标风参的参数值；对所述测风数据进行第二统计分析，得到用于代表所述目标场址的所述目标轮毂高度处的湍流强度，作为在所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度；对所述测风数据进行第三统计分析，得到用于代表所述目标场址的所述参考高度处的湍流强度，作为在所述目标场址下实测的所述参考高度处湍流强度。

应该理解，根据本公开示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别装置所执行的具体处理已经参照图1至图7进行了详细描述，这里将不再赘述相关细节。

应该理解，根据本公开示例性实施例的风电机组轮毂高度的风险识别装置中的各个单元可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。

本公开的示例性实施例提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如上述示例性实施例所述的风电机组轮毂高度的风险识别方法。该计算机可读存储介质是可存储由计算机系统读出的数据的任意数据存储装置。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器、随机存取存储器、只读光盘、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(诸如经有线或无线传输路径通过互联网的数据传输)。

根据本公开的示例性实施例的电子设备包括：处理器(未示出)和存储器(未示出)，其中，存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如上述示例性实施例所述的风电机组轮毂高度的风险识别方法。

作为示例，所述电子设备可为具备数据处理能力的电子设备，例如，该电子设备可以是终端(如个人笔记本、台式机等)，也可以是服务器(如独立的服务器、服务器集群、云平台等)。本公开实施例对此不做限制。

虽然已表示和描述了本公开的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物所限定的本公开的范围和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (12)

1.一种风电机组轮毂高度的风险识别方法，其特征在于，所述风险识别方法包括：

从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参，其中，所述高度相对湍流偏差表示非参考高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差，所述多个候选风参为用于生成仿真风场的风参；

确定在待评估的目标轮毂高度下，所述目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系；

确定与目标场址下实测的所述目标风参的参数值关联的第一高度相对湍流偏差、与所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度关联的第二高度相对湍流偏差；

在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定基于仿真风场的机组载荷仿真情况无法将在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时的机组载荷情况全部包括在内。

2.根据权利要求1所述的风险识别方法，其特征在于，

所述第一高度相对湍流偏差为：将在所述目标场址下实测的所述目标风参的参数值代入所述对应关系得到的高度相对湍流偏差；

所述第二高度相对湍流偏差为：在所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度与所述参考高度处湍流强度之间的相对偏差。

3.根据权利要求2所述的风险识别方法，其特征在于，所述风险识别方法还包括：

在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时存在风险。

4.根据权利要求2所述的风险识别方法，其特征在于，所述风险识别方法还包括：

在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，基于在所述目标场址下实测的各高度处湍流强度，对在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时的机组载荷情况进行评估；

在评估结果满足对机组关键部件的寿命要求的情况下，确定在所述目标场址下允许轮毂高度为所述目标轮毂高度。

5.根据权利要求1所述的风险识别方法，其特征在于，所述从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参的步骤包括：

针对每个候选风参，通过湍流模型生成一组仿真风场，其中，该组仿真风场中不同的仿真风场所对应的该候选风参的参数值不同；

基于每个仿真风场的不同高度处的水平合成风速时序所对应的湍流强度，确定该仿真风场对应的高度相对湍流偏差；

基于各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差，从所述多个候选风参中确定所述目标风参。

6.根据权利要求5所述的风险识别方法，其特征在于，所述基于各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差，从所述多个候选风参中确定所述目标风参的步骤包括：

确定每一组仿真风场内的各个仿真风场对应的高度相对湍流偏差之间的差异；

将组内差异最大的一组仿真风场所对应的候选风参，作为所述目标风参。

7.根据权利要求5所述的风险识别方法，其特征在于，所述确定在待评估的目标轮毂高度下，所述目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系的步骤包括：

对所述目标风参对应的一组仿真风场中各个仿真风场所对应的所述目标风参的参数值、所述目标轮毂高度处湍流强度与所述参考高度处湍流强度之间的相对偏差进行拟合，得到所述对应关系。

8.根据权利要求1或5所述的风险识别方法，其特征在于，所述多个候选风参包括：风剪切、湍流等级、湍流随机风种子。

9.根据权利要求2所述的风险识别方法，其特征在于，所述风险识别方法还包括：

获取所述目标场址处的测风塔在预设时长内的测风数据；

对所述测风数据进行第一统计分析，得到用于代表所述目标场址处的所述目标风参的参数值，作为在所述目标场址下实测的所述目标风参的参数值；

对所述测风数据进行第二统计分析，得到用于代表所述目标场址的所述目标轮毂高度处的湍流强度，作为在所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度；

对所述测风数据进行第三统计分析，得到用于代表所述目标场址的所述参考高度处的湍流强度，作为在所述目标场址下实测的所述参考高度处湍流强度。

10.一种风电机组轮毂高度的风险识别装置，其特征在于，所述风险识别装置包括：

目标风参确定单元，被配置为从多个候选风参中确定对高度相对湍流偏差影响最大的目标风参，其中，所述高度相对湍流偏差表示非参考高度处湍流强度与参考高度处湍流强度之间的相对偏差，所述多个候选风参为用于生成仿真风场的风参；

对应关系确定单元，被配置为确定在待评估的目标轮毂高度下，所述目标风参的参数值与高度相对湍流偏差之间的对应关系；

偏差确定单元，被配置为确定与目标场址下实测的所述目标风参的参数值关联的第一高度相对湍流偏差、与所述目标场址下实测的所述目标轮毂高度处湍流强度关联的第二高度相对湍流偏差；

确定单元，被配置为在所述第一高度相对湍流偏差的绝对值小于所述第二高度相对湍流偏差的绝对值的情况下，确定基于仿真风场的机组载荷仿真情况无法将在所述目标场址下轮毂高度为所述目标轮毂高度时的机组载荷情况全部包括在内。

11.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如权利要求1至9中的任意一项所述的风电机组轮毂高度的风险识别方法。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如权利要求1至9中的任意一项所述的风电机组轮毂高度的风险识别方法。