CN118148857A - 基于测风塔湍流传递的风机监测方法、装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于测风塔湍流传递的风机监测方法、装置及终端设备，涉及风力发电机组安全监测技术领域，方法包括：响应于针对目标风电场中目标风电机组的监测指令，获取目标测风塔在第一指定时段内的湍流强度值；通过预设的湍流强度匹配表确定目标风电机组的湍流强度转换系数，湍流强度匹配表至少包括目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系；以目标风电机组的湍流强度转换系数对测风塔的湍流强度值进行计算，得到目标风电机组的湍流强度预测值，若目标风电机组的湍流强度预测值高于预设的湍流强度阈值，确定目标风电机组为风险风电机组。本申请能够有效提高风电机组的安全性。

Description

基于测风塔湍流传递的风机监测方法、装置及终端设备

技术领域

本申请涉及风力发电机组安全监测技术领域，具体地涉及一种基于测风塔湍流传递的风机监测方法、一种基于测风塔湍流传递的风机监测装置、一种计算机可读存储介质及一种终端设备。

背景技术

近年来，新能源产业中的风电项目逐渐向着大型化规模化的方向发展，为了保证风电机组的运行安全，需要对风电机组的风资源进行精确的监测评估，尤其是对于长叶片高塔筒的机型，风资源对其的安全影响较大，需要对风资源进行更加精细、准确的评估，进而进一步提升机组的安全性，减少机组安全隐患，提升机组性能。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种基于测风塔湍流传递的风机监测方法、一种基于测风塔湍流传递的风机监测装置、一种计算机可读存储介质及一种终端设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种基于测风塔湍流传递的风机监测方法，包括：

响应于针对目标风电场中目标风电机组的监测指令，获取目标测风塔在第一指定时段内的湍流强度值；

通过预设的湍流强度匹配表确定所述目标风电机组的湍流强度转换系数，所述湍流强度匹配表至少包括所述目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系；

以所述目标风电机组的湍流强度转换系数对所述测风塔的湍流强度值进行计算，得到所述目标风电机组的湍流强度预测值，若所述目标风电机组的湍流强度预测值高于预设的湍流强度阈值，确定所述目标风电机组为风险风电机组。

可选地，所述目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系通过以下步骤确定：

基于所述目标风电场的地形图数据、所述目标测风塔的位置数据及所述目标风电场中各风电机组的位置数据建立所述目标风电场的仿真模型，所述仿真模型至少包括与所述目标测风塔对应的测风塔监测点及与所述目标风电场中各风电机组对应的风电机组监测点；

获取所述目标风电场在第二指定时段内的历史测风数据，基于所述历史测风数据确定所述第二指定时段内的目标风向；

对所述历史测风数据进行多重正弦波拟合，得到拟合后的风速时间曲线，通过预设湍流模型计算在所述风速时间曲线及所述目标风向下，所述测风塔监测点及各风电机组监测点的模拟湍流强度值；

分别计算各风电机组监测点的模拟湍流强度值与所述测风塔监测点的模拟湍流强度值的比值，以得到的比值作为各风电机组监测点所对应的风电机组的湍流强度转换系数，基于得到的模拟湍流强度转换系数建立所述目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系。

可选地，于所述历史测风数据确定所述第二指定时段内的目标风向，包括：

基于所述历史测风数据确定所述第二指定时段内的主风向、主风能方向、所述主风向下不同风速段的湍流强度值及所述主风能方向下不同风速段的湍流强度值；

确定获得的所有湍流强度值中具有最大值的湍流强度值所对应的风向为目标风向。

可选地，建立所述目标风电场的仿真模型之后，所述方法还包括：

确定所述仿真模型的边界条件，所述边界条件包括所述仿真模型的速度入口；

通过预设湍流模型计算在所述风速时间曲线及所述目标风向下，所述测风塔监测点及各风电机组监测点的模拟湍流强度值，包括：

以所述风速时间曲线及所述目标风向为所述速度入口的输入参数，通过所述预设湍流模型计算在所述风速时间曲线及所述目标风向下，所述测风塔监测点的第一模拟湍流强度值时间曲线及各风电机组监测点的第二模拟湍流强度值时间曲线；

从所述第一模拟湍流强度值时间曲线中随机获取n个第一模拟湍流强度值，以获取到的n个第一模拟湍流强度值的均值作为所述测风塔监测点的模拟湍流强度值；以及

从各第二模拟湍流强度值时间曲线中随机获取m个第二模拟湍流强度值，以获取到的m个第二模拟湍流强度值的均值作为对应风电机组监测点的模拟湍流强度值。

可选地，所述历史测风数据包括所述第二指定时段内不同风向的频次、不同风向的风能值及不同风向下不同风速段的湍流强度值；基于所述历史测风数据确定所述第二指定时段内的目标风向，包括：

确定所述第二指定时段内，具有最高频次的风向为所述第二指定时段内的主风向，以及确定所述第二指定时段内，风能值最大的风向为所述第二指定时段内的主风能方向；

确定所述主风向及所述主风能方向下，各风速段的湍流强度值中的最大值所对应的风向为目标风向。

可选地，所述历史测风数据还包括在所述第二指定时段内，所述目标测风塔在不同高度的风速；获取所述目标风电场在第二指定时段内的历史测风数据之后，所述方法还包括：

确定第三指定时段为目标采样时段，计算所述目标测风塔在不同高度的风速在每个目标采样时段的平均风速，所述第三指定时段小于所述第二指定时段；

确定所述历史测风数据中，各平均风速中小于第一风速阈值，或者大于第二风速阈值的平均风速为第一异常风速，从所述历史测风数据中删除所述第一异常风速对应的目标采样时段内的风速数据。

可选地，获取所述目标风电场在第二指定时段内的历史测风数据之后，所述方法还包括：

若在同一采样时刻下，所述目标测风塔的第一高度与第二高度相差预设高度，且所述第一高度的风速与所述第二高度的风速变化值大于预设的风速变化阈值，确定在该采样时刻下，所述第一高度的风速与所述第二高度的风速为第二异常风速，从所述历史测风数据中删除所述第二异常风速。

本申请第二方面，提供一种基于测风塔湍流传递的风机监测装置，包括：

数据获取模块，被配置为响应于针对目标风电场中目标风电机组的监测指令，获取目标测风塔在第一指定时段内的湍流强度值；

湍流强度转换系数匹配模块，被配置为通过预设的湍流强度匹配表确定所述目标风电机组的湍流强度转换系数，所述湍流强度匹配表至少包括所述目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系；

湍流强度值计算模块，被配置为以所述目标风电机组的湍流强度转换系数对所述测风塔的湍流强度值进行计算，得到所述目标风电机组的湍流强度预测值，若所述目标风电机组的湍流强度预测值高于预设的湍流强度阈值，确定所述目标风电机组为风险风电机组。

本申请第三方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有当被处理器执行时使得处理器执行如上述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法的计算机程序。

本申请第四方面，提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法。

本申请提供的实施方式具有以下有益效果：

本申请通过仿真模拟建立风电场中测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数，在对目标风电机组进行风资源监测时，只需获取测风塔的湍流强度值，通过匹配对应的湍流强度转换系数即可计算得到目标风电机组的湍流强度值，从而能够快速、准确的对风电机组的湍流强度值进行监测、评估，提高风电机组的安全性。

本申请实施例或实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：

图1示意性示出了本申请实施方式的基于测风塔湍流传递的风机监测方法的方法流程图；

图2示意性示出了本申请实施方式的风电机组风险评估示意图；

图3示意性示出了本申请实施方式的基于测风塔湍流传递的风机监测装置的示意框图；

图4示意性示出了本申请实施方式的一种终端设备结构示意图。

附图标记说明

10-终端设备，100-处理器，101-存储器，102-计算机程序。

具体实施方式

以下结合附图对本申请实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。

为了解决上述问题，如图1所示，本申请第一方面提供一种基于测风塔湍流传递的风机监测方法，包括：

S100、响应于针对目标风电场中目标风电机组的监测指令，获取目标测风塔在第一指定时段内的湍流强度值；

S200、通过预设的湍流强度匹配表确定目标风电机组的湍流强度转换系数，湍流强度匹配表至少包括目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系；

S300、以目标风电机组的湍流强度转换系数对测风塔的湍流强度值进行计算，得到目标风电机组的湍流强度预测值，若目标风电机组的湍流强度预测值高于预设的湍流强度阈值，确定目标风电机组为风险风电机组。

如此，本申请通过仿真模拟建立风电场中测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数，在对目标风电机组进行风资源监测时，只需获取测风塔的湍流强度值，通过匹配对应的湍流强度转换系数即可计算得到目标风电机组的湍流强度值，从而能够快速、准确的对风电机组的湍流强度值进行监测、评估，提高风电机组的安全性。

步骤S100中，第一指定时段可以为24小时，例如，获取当前时刻前24小时内目标测风塔的湍流强度值。可以理解的，目标测风塔的湍流强度值可以直接由测风塔数据得到。例如，目标测风塔在当前时刻前24小时内的湍流强度值可以通过公式IT=σ/v计算得到，其中，σ为10分钟平均风速的标准偏差，v为10分钟平均风速。本申请中，计算出当前时刻前24小时内，每10分钟的湍流强度值后，对所有每10分钟的湍流强度值进行求平均，以得到的均值作为目标风电场的湍流强度值。可以理解的，10分钟平均风速的标准偏差可以通过以下公式计算：

，其中，v_i为10分钟内每1秒钟的采样风速，V为10分钟内的平均风速。

步骤S200中，预先建立目标测风塔与各风电机组的湍流强度转换系数，其中，湍流强度转换系数表示目标测风塔与各风电机组的湍流强度值的换算关系。例如，湍流强度匹配表中包括(测风塔1，风电机组1，转换系数1；测风塔2，风电机组2，转换系数2；...；测风塔n，风电机组n，转换系数n)。

本申请中，不同测风塔与各风电机组的湍流强度转换系数通过对目标风电场的仿真模拟得到。步骤S200中，目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系通过以下步骤确定：

S210、基于目标风电场的地形图数据、目标测风塔的位置数据及目标风电场中各风电机组的位置数据建立目标风电场的仿真模型，仿真模型至少包括与目标测风塔对应的测风塔监测点及与目标风电场中各风电机组对应的风电机组监测点。

本申请可以基于fluent仿真软件对目标风电场进行建模，根据目标风电场的地形图数据及目标测风塔、各风电机组的排布进行网格划分、建立目标风电场的仿真模型。其中，利用fluent建立仿真模型的方法为现有技术，此处对此不作限定。

本申请中，建立目标风电场的仿真模型之后，进一步对模型参数进行配置，例如，配置仿真模型的边界条件如速度入口、压力出口和壁面边界等，配置网络参数，以及对目标测风塔及各风电机组的机位点进行监控点设置，即对应的测风塔监测点及风电机组监测点。本申请中，网格参数可配置为三维网格质量>0.6，网格正斜比<200，克朗特数<5，此处对此不作限定。

S220、获取目标风电场在第二指定时段内的历史测风数据，基于历史测风数据确定第二指定时段内的主风向、主风能方向、主风向下不同风速段的湍流强度值及主风能方向下不同风速段的湍流强度值；确定获得的所有湍流强度值中具有最大值的湍流强度值所对应的风向为目标风向。其中，第二指定时段可以为任意历史时段，例如，第二指定时段可以是最近一年内。

可以理解的，历史测风数据包括第二指定时段内不同风向的频次、不同风向的风能值及不同风向下不同风速段的湍流强度值。其中，风向的频次可以根据第二指定时段内的风向玫瑰图获取，其能够表征不同风向下频次的分布；风能值则可以根据风能玫瑰图确定，其能够表征不同风向下风能值的分布。其中，风向玫瑰图、风能玫瑰图及不同风向不同风速端的湍流强度值均可以由测风塔数据直接得到。

其中，历史测风数据还包括在第二指定时段内，目标测风塔在不同高度的风速。例如，测风塔通常至少布置3层的风速观测装置，通常同时要布置风向、温度、气压、湿度等气象要素的观测，以满足风资源评估和设计的有关要求。例如，对于100m高的测风塔，风速观测设置为7层，通常在30m、50m、70m、80m、90m、100m的高度设置。本申请中，获取目标风电场在第二指定时段内的历史测风数据之后，方法还包括：

S221、确定第三指定时段为目标采样时段，例如，第三指定时段1小时，计算目标测风塔在不同高度的风速在每个目标采样时段的平均风速，第三指定时段小于第二指定时段。

S222、确定历史测风数据中，各平均风速中小于第一风速阈值如3m/s，或者大于第二风速阈值如30m/s的平均风速为第一异常风速，从历史测风数据中删除第一异常风速对应的目标采样时段内的风速数据。例如，在第1个小时的平均风速不满足预设条件，则删除该1小时内的所有风速数据。

S223、若在同一采样时刻下，目标测风塔的第一高度与第二高度相差预设高度，且第一高度的风速与第二高度的风速变化值大于预设的风速变化阈值如2m/s，确定在该采样时刻下，第一高度的风速与第二高度的风速为第二异常风速，从历史测风数据中删除第二异常风速。例如，预设高度为10m，即在某采样时刻下，测风塔中高度差每相差10m，风速的变化大于2m/s，例如，在t1采样时刻，70m高度和80m高度的风速的变化大于2m/s，则判定在t1对应的70m高度的风速和80m高度的风速为异常值，从历史测风数据中删除对应数据。可以理解的，在对历史测风数据进行预处理时，还可以对风向数据进行处理，例如，可确定在目标采样时段下的平均风向不满足0°≤小时平均风向≤360°时，确定该风向数据为异常数据，删除对应的目标采样时段的风向数据。

本申请中，基于历史测风数据确定第二指定时段内的目标风向，包括：

S224、确定第二指定时段内，具有最高频次的风向为第二指定时段内的主风向，以及确定第二指定时段内，风能值最大的风向为第二指定时段内的主风能方向。例如，根据第二指定时段内的风向玫瑰图判断，出现频次最高的风向即为主风向；根据第二指定时段内的风能玫瑰图判断，风能值最大的风向即为主风能方向。其中，风能值与风频和风速相关，但主风向与主风能风向通常存在偏差，因此，本申请中，为了更精确的对湍流强度值进行模拟，基于主风向和主风能风向两个维度来确定目标风向。

S225、确定主风向及主风能方向下，各风速段的湍流强度值中的最大值所对应的风向为目标风向。其中，测风数据中，各风速段的湍流强度值可以通过windgrapher软件对测风数据统计得到，判断所有风速段的湍流强度值中的最大值对应的风向为目标风向。

S230、对历史测风数据进行多重正弦波拟合，得到拟合后的风速时间曲线，通过预设湍流模型计算在风速时间曲线及目标风向下，测风塔监测点及各风电机组监测点的模拟湍流强度值。

本申请中，通过对历史测风数据进行多重正弦波拟合真实风速曲线，使用拟合曲线中的风速变化作为fluent仿真模型的速度入口，通过udf编程参数化传入fluent仿真模型中。

其中，拟合公式如下：

其中V（t）为拟合后的速度时间曲线。其通常至少通过5个正弦函数进行拟合，如果数据波动较少，则可减少正弦函数个数。其中，a₀，a₁，a₂，a₃，a₄，a₅为正弦曲线的每一部分的波动幅值，b₀，b₁，b₂，b₃，b₄，b₅为正弦曲线的每一部分的波动的频率，c₀，c₁，c₂，c₃，c₄，c₅为正弦曲线的每一部分的波动的横向移动，R(0)为误差，t表示时间。其中，公式中的参数可以根据历史测风数据得到的真实曲线与拟合曲线的差值的方差最小来确定，从而得到最优的拟合曲线，使得拟合曲线与真实曲线最接近。

本申请中，预设湍流模型为k-e湍流模型，通过预设湍流模型计算在风速时间曲线及目标风向下，测风塔监测点及各风电机组监测点的模拟湍流强度值，包括：

S231、以风速时间曲线及目标风向为速度入口的输入参数，通过预设湍流模型计算在风速时间曲线及目标风向下，测风塔监测点的第一模拟湍流强度值时间曲线及各风电机组监测点的第二模拟湍流强度值时间曲线。

以拟合得到的风速时间曲线及目标风险为仿真模型的速度入口输入，通过k-e湍流模型进行目标风电场的风资源计算，对湍流在目标风电场的传递进行模拟，得到整个目标风电场的风速、湍流强度值、压强等随时间的变化值，统计各风电机组监测点及测风塔监测点处在目标风向下的湍流强度值随时间变化的曲线。

S232、从第一模拟湍流强度值时间曲线中随机获取n个第一模拟湍流强度值，以获取到的n个第一模拟湍流强度值的均值作为测风塔监测点的模拟湍流强度值；以及从各第二模拟湍流强度值时间曲线中随机获取m个第二模拟湍流强度值，以获取到的m个第二模拟湍流强度值的均值作为对应风电机组监测点的模拟湍流强度值。

具体的，在计算测风塔监测点处的模拟湍流强度值以及各风电机组监测点的模拟湍流强度值之前，首先对快速上升段和快速下降段等不稳定因素进行剔除，在计算模拟湍流强度值的均值时，选取波动稳定的数据段进行计算。例如，为了避免初始时间段的波动对计算造成影响，在选择数据段时，需要较长的计算时间和计算步长。以10公里*10公里的风电场为例，在进行仿真计算时，可以选取计算时间>1500s后的计算结果进行统计，详细方式为计算时间*平均风速>1.5*10公里或计算时间>1500s。同时，选取的时间段需要足够长，例如，各风电机组监测点和测风塔监测点处的风速波动次数至少超过50个，以保证风速达到充分发展，尽量减小误差。

S240、分别计算各风电机组监测点的模拟湍流强度值与测风塔监测点的模拟湍流强度值的比值，以得到的比值作为各风电机组监测点所对应的风电机组的湍流强度转换系数，基于得到的模拟湍流强度转换系数建立目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系。

具体的，计算得到的n个风电机组监测点如F1、F2、...、Fn和测风塔监测点Fc的湍流强度值分别为ε1、ε2、...、εn、εc，则，分别计算ε1、ε2、...、εn与εc的比值，即ε1/εc、ε2/εc、...、εn/εc，得到每个风电机组监测点与测风塔监测点处的模拟湍流强度值在目标风向的比值，即湍流强度转换系数。例如，ε1/εc为风电机组监测点1对应的风电机组与测风塔监测点对应的目标测风塔的湍流强度转换系数，建立各风电机组与各测风塔的湍流强度转换系数。

步骤S300中，在实际计算时，根据目标测风塔的实测数据，将对应风向的湍流强度值按照比例即对应的湍流强度转换系数转换到各风电机组的机位处，从而得到各风电机组的湍流强度预测值。

例如，以模拟得到的3个机位点F1，F2，F3和测风塔位置Fc的平均湍流强度值分别为0.21，0.25，0.28及0.22为例，计算得到各机位与测风塔在主风向下的湍流强度转换系数分别是0.95，1.14和1.27。实际监测到的目标测风塔在不同采样时刻、不同风向下的湍流强度值如表1所示，则风电机组F1、F2、F3的湍流强度值分别为：以目标测风塔的湍流强度值分别乘以0.95，1.14和1.27，即可得到在对应采样时刻下风电机组F1、F2、F3的湍流强度值。

表1

重复上述步骤，则可得到全风向下，各风电机组的湍流强度值，若各风电机组的湍流强度值超过预设标准，如IEC设计标准，则可判定该机位存在风险，确定该风电机组为风险风电机组；如果各风电机组的湍流强度值小于预设标准，则判定该风电机组不存在安全风险。例如，如图2所示，为风电机组F1、F2、F3的湍流强度值与不同设计标准如IECA及IECB的对比示意图，令风电机组F1、F2、F3的预设标准均为IECB，则可确定风电机组F1、F2为安全机组，F3为风险机组。

如图3所示，本申请第二方面，提供一种基于测风塔湍流传递的风机监测装置，包括：

数据获取模块，被配置为响应于针对目标风电场中目标风电机组的监测指令，获取目标测风塔在第一指定时段内的湍流强度值；

湍流强度转换系数匹配模块，被配置为通过预设的湍流强度匹配表确定目标风电机组的湍流强度转换系数，湍流强度匹配表至少包括目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系；

湍流强度值计算模块，被配置为以目标风电机组的湍流强度转换系数对测风塔的湍流强度值进行计算，得到目标风电机组的湍流强度预测值，若目标风电机组的湍流强度预测值高于预设的湍流强度阈值，确定目标风电机组为风险风电机组。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，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单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请第三方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有当被处理器执行时使得处理器执行如上述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法的计算机程序。

本申请第四方面，提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法。

如图4所示是本申请实施方式提供的终端设备的示意图。如图4所示，该实施例的终端设备10包括：处理器100、存储器101以及存储在存储器101中并可在处理器100上运行的计算机程序102。处理器100执行计算机程序102时实现上述方法实施例中的步骤。或者，处理器100执行计算机程序102时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，计算机程序102可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器101中，并由处理器100执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序102在终端设备10中的执行过程。

终端设备10可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备10可包括，但不仅限于，处理器100、存储器101。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端设备10的示例，并不构成对终端设备10的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器100可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器101可以是终端设备10的内部存储单元，例如终端设备10的硬盘或内存。存储器101也可以是终端设备10的外部存储设备，例如终端设备10上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（FlashCard）等。进一步地，存储器101还可以既包括终端设备10的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器101用于存储计算机程序以及终端设备10所需的其他程序和数据。存储器101还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（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。

综上，本申请采用基于fluent仿真模拟的特定方向测风塔湍流传递监测技术模拟不同机位的湍流值，从而可以基于测风塔的风资源情况，对风电场内的所有机位点进行系统性的风资源风险评估，能够有效减少风电机组的安全隐患，提高机组性能。

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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于测风塔湍流传递的风机监测方法，其特征在于，包括：

响应于针对目标风电场中目标风电机组的监测指令，获取目标测风塔在第一指定时段内的湍流强度值；

通过预设的湍流强度匹配表确定所述目标风电机组的湍流强度转换系数，所述湍流强度匹配表至少包括所述目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系；

以所述目标风电机组的湍流强度转换系数对所述测风塔的湍流强度值进行计算，得到所述目标风电机组的湍流强度预测值，若所述目标风电机组的湍流强度预测值高于预设的湍流强度阈值，确定所述目标风电机组为风险风电机组。

2.根据权利要求1所述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法，其特征在于，所述目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系通过以下步骤确定：

基于所述目标风电场的地形图数据、所述目标测风塔的位置数据及所述目标风电场中各风电机组的位置数据建立所述目标风电场的仿真模型，所述仿真模型至少包括与所述目标测风塔对应的测风塔监测点及与所述目标风电场中各风电机组对应的风电机组监测点；

获取所述目标风电场在第二指定时段内的历史测风数据，基于所述历史测风数据确定所述第二指定时段内的目标风向；

对所述历史测风数据进行多重正弦波拟合，得到拟合后的风速时间曲线，通过预设湍流模型计算在所述风速时间曲线及所述目标风向下，所述测风塔监测点及各风电机组监测点的模拟湍流强度值；

分别计算各风电机组监测点的模拟湍流强度值与所述测风塔监测点的模拟湍流强度值的比值，以得到的比值作为各风电机组监测点所对应的风电机组的湍流强度转换系数，基于得到的模拟湍流强度转换系数建立所述目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系。

3.根据权利要求2所述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法，其特征在于，于所述历史测风数据确定所述第二指定时段内的目标风向，包括：

基于所述历史测风数据确定所述第二指定时段内的主风向、主风能方向、所述主风向下不同风速段的湍流强度值及所述主风能方向下不同风速段的湍流强度值；

确定获得的所有湍流强度值中具有最大值的湍流强度值所对应的风向为目标风向。

4.根据权利要求2所述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法，其特征在于，建立所述目标风电场的仿真模型之后，所述方法还包括：

确定所述仿真模型的边界条件，所述边界条件包括所述仿真模型的速度入口；

通过预设湍流模型计算在所述风速时间曲线及所述目标风向下，所述测风塔监测点及各风电机组监测点的模拟湍流强度值，包括：

以所述风速时间曲线及所述目标风向为所述速度入口的输入参数，通过所述预设湍流模型计算在所述风速时间曲线及所述目标风向下，所述测风塔监测点的第一模拟湍流强度值时间曲线及各风电机组监测点的第二模拟湍流强度值时间曲线；

从所述第一模拟湍流强度值时间曲线中随机获取n个第一模拟湍流强度值，以获取到的n个第一模拟湍流强度值的均值作为所述测风塔监测点的模拟湍流强度值；以及

从各第二模拟湍流强度值时间曲线中随机获取m个第二模拟湍流强度值，以获取到的m个第二模拟湍流强度值的均值作为对应风电机组监测点的模拟湍流强度值。

5.根据权利要求2所述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法，其特征在于，所述历史测风数据包括所述第二指定时段内不同风向的频次、不同风向的风能值及不同风向下不同风速段的湍流强度值；基于所述历史测风数据确定所述第二指定时段内的目标风向，包括：

确定所述第二指定时段内，具有最高频次的风向为所述第二指定时段内的主风向，以及确定所述第二指定时段内，风能值最大的风向为所述第二指定时段内的主风能方向；

确定所述主风向及所述主风能方向下，各风速段的湍流强度值中的最大值所对应的风向为目标风向。

6.根据权利要求2所述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法，其特征在于，所述历史测风数据还包括在所述第二指定时段内，所述目标测风塔在不同高度的风速；获取所述目标风电场在第二指定时段内的历史测风数据之后，所述方法还包括：

确定第三指定时段为目标采样时段，计算所述目标测风塔在不同高度的风速在每个目标采样时段的平均风速，所述第三指定时段小于所述第二指定时段；

确定所述历史测风数据中，各平均风速中小于第一风速阈值，或者大于第二风速阈值的平均风速为第一异常风速，从所述历史测风数据中删除所述第一异常风速对应的目标采样时段内的风速数据。

7.根据权利要求6所述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法，其特征在于，获取所述目标风电场在第二指定时段内的历史测风数据之后，所述方法还包括：

若在同一采样时刻下，所述目标测风塔的第一高度与第二高度相差预设高度，且所述第一高度的风速与所述第二高度的风速变化值大于预设的风速变化阈值，确定在该采样时刻下，所述第一高度的风速与所述第二高度的风速为第二异常风速，从所述历史测风数据中删除所述第二异常风速。

8.一种基于测风塔湍流传递的风机监测装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，被配置为响应于针对目标风电场中目标风电机组的监测指令，获取目标测风塔在第一指定时段内的湍流强度值；

湍流强度转换系数匹配模块，被配置为通过预设的湍流强度匹配表确定所述目标风电机组的湍流强度转换系数，所述湍流强度匹配表至少包括所述目标测风塔与不同风电机组的湍流强度转换系数的映射关系；

湍流强度值计算模块，被配置为以所述目标风电机组的湍流强度转换系数对所述测风塔的湍流强度值进行计算，得到所述目标风电机组的湍流强度预测值，若所述目标风电机组的湍流强度预测值高于预设的湍流强度阈值，确定所述目标风电机组为风险风电机组。

9.一种计算机可读存储介质，存储有当被处理器执行时使得处理器执行如权利要求1-7中任一项权利要求所述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法的计算机程序。

10.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一项权利要求所述的基于测风塔湍流传递的风机监测方法。