基于测风塔湍流传递的风机监测方法、装置及终端设备与流程

本技术涉及风力发电机组安全监测，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：

1、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。

技术实现思路

1、本技术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。

2、为了实现上述目的，本技术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：

3、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；

4、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；

5、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。

6、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：

7、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；

8、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；

9、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；

10、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。

11、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：

12、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；

13、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。

14、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：

15、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；

16、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：

17、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；

18、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

19、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。

20、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：

21、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；

22、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。

23、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：

24、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；

25、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。

26、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：

27、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。

28、本技术第二方面，提供一种基于测风塔湍流传递的风机监测装置，包括：

29、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；

30、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；

31、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。

32、本技术第三方面，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。

33、本技术第四方面，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。

34、本技术提供的实施方式具有以下有益效果：

35、本技术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。

36、本技术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。