CN105335617B

CN105335617B - 风电场尾流效应评估方法及装置

Info

Publication number: CN105335617B
Application number: CN201510747169.8A
Authority: CN
Inventors: 张鹏飞; 李健; 杨娟霞
Original assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Current assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2017-12-15
Anticipated expiration: 2035-11-05
Also published as: CN105335617A

Abstract

本发明涉及一种风电场尾流效应评估方法及装置，所述方法包括：针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型；通过所述风速模型确定不同风速的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组不同距离处的风速损耗；根据各风电机组在不同风速下对应的所述风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围；对风电场中各风电机组在不同风速下的所述风速损耗对应其各自的所述影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况。本发明实施例可快速准确的对风电场的尾流效应进行模拟评估。

Description

风电场尾流效应评估方法及装置

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风电场尾流效应评估方法及装置。

背景技术

随着风能的大规模开发与应用，风电场的规模也不断的增大，几十台甚至几百台风机的风电场已较为常见，由于场地或自然环境的限制，风电场的占地面积受到约束。由此，尾流效应在风电场运行中也越来越明显，主要表现为全场发电量的减少和风电机组故障率的升高。对此，针对风电场的尾流控制已经成为当下的研究热点，而实施尾流控制的关键前提是评估风电场尾流效应的大小。

对于尾流效应的模拟，目前可分为两类：解析式法和计算流体力学方法，解析式法对单台机组尾流的模拟较为准确，但对风电场尾流效应模拟时效果欠佳；而计算流体力学模拟结果相对准确，但需大量的计算资源，耗时较长。

发明内容

本发明实施例提供的一种风电场尾流效应评估方法及装置，以快速准确的对风电场的尾流效应进行模拟评估。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种风电场尾流效应评估方法，包括：针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型；通过所述风速模型确定不同风速的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组不同距离处的风速损耗；根据各风电机组在不同风速下对应的所述风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围；对风电场中各风电机组在不同风速下的所述风速损耗对应其各自的所述影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况。

本发明实施例还提供了一种风电场尾流效应评估装置，包括：风速模型建立模块，用于针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型；风速损耗确定模块，用于通过所述风速模型确定不同风速的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组不同距离处的风速损耗；影响范围确定模块，用于根据各风电机组在不同风速下对应的所述风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围；尾流效应评估模块，用于对风电场中各风电机组在不同风速下的所述风速损耗对应其各自的所述影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况。

本发明实施例提供的风电场尾流效应评估方法及装置，在对单台的风电机组所产生的尾流效应进行分析的基础上对全场的尾流效应进行叠加式的评估，从而较为准确、有效、快速的评估风电场尾流效应。本方案既适用于已建成风电场尾流效应的评估，又适用于风电场建设前期微观选址时尾流效应的评估。

附图说明

图1为本发明提供的风电场尾流效应评估方法一个实施例的流程图；

图2为本发明提供的风电场尾流效应评估方法另一个实施例的流程图；

图3为现有技术中风电机组在不同风速下的推力系数曲线图；

图4为本发明提供的不同风速下、距风电机组不同距离的风速损耗结果曲线图；

图5为本发明提供的风电机组在各风速段下尾流效应的扩散距离曲线图；

图6为本发明提供的风电机组的尾流效应的影响角度范围示意图；

图7为本发明提供的风电场尾流效应区域叠加示意图；

图8为本发明提供的上游风电机组在下游风电机组处尾流遮挡面积示意图；

图9为本发明提供的风电场尾流效应评估装置一个实施例的结构示意图；

图10为本发明提供的风电场尾流效应评估装置另一个实施例的结构示意图。

附图标记说明：

x_wake，max-同一风速下风电机组的所有影响距离x_wake中的最大值；α-风经过风电机组后，尾流效应的影响角度；r_x，max-影响距离为x_wake,max处的影响半径；d-风电机组叶轮直径；A_{shad_in}-第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流遮挡面积；A_{rot_i}-风电机组i的叶轮扫风面积；A_wake-风电机组在影响距离为x_wake处对应的影响圆面积；r_x-风电机组在影响距离为x_wake处的影响半径；r-风电机组的叶轮半径。

具体实施方式

本方案的发明构思是，通过对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型来获取不同风速下风电机组因尾流效应产生的风速损耗，并确定相应的单机尾流效应的影响范围。然后根据各风电机组的风速损耗按其各自对应的影响范围进行尾流效应的叠加，从而最终获取风电场中，尤其是各风电机组所在位置的尾流效应影响情况。

下面结合附图对本发明实施例的风电场尾流效应评估方法和装置进行详细描述。

实施例一

图1为本发明提供的风电场尾流效应评估方法一个实施例的流程图，方法包括如下步骤：

S110，针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型。

通常，坐落在下风向的风电机组的风速低于坐落在上风向的风电机组的风速，风电机组相距越近，前面风电机组对后面风电机组风速的影响越大，这种现场称为尾流效应。本方案基于尾流效应的原理，对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型，该风速模型用于描述自由风吹过单台风电机组后，以该风电机组为起点沿风速传播方向上风速的变化情况。

在建立上述风速模型时，可参考风电场的自然环境因素如环境湍流强度、各风电机组的地理位置、海拔高度等；以及风电机组的技术参量如风电机组的叶轮直径、轮毂高度以及风电机组在各风速段的推力系数等。本实施例中，对风速模型的具体形式不作限定。

S120，通过风速模型确定不同风速的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组不同距离处的风速损耗。

由风速模型可获知的不同风速的自由风吹过各单台风电机组后，以相应风电机组为起点沿风速传播方向上风速的变化情况，可以进一步获悉沿风速传播方向上距离风电机组不同位置处的风速相对于初始的自由风风速的减小量，并将该减小量确定为风速损耗。

S130，根据各风电机组在不同风速下对应的风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围。

通常，风电机组的尾流效应的影响范围与风速的大小以及风电机组叶轮的直径有着密切关系。当叶轮直径恒定时，随着自由风速的增大，尾流效应的影响距离逐渐减小，沿风传播方向距风电机组相同距离位置的风速损耗逐渐增大。同时，当自由风速恒定时，在尾流效应的影响距离范围内，随着叶轮直径的增大或沿风传播方向距风电机组距离越远，尾流效应在垂直风向的各平面上的影响面积就会展宽，并且当风速越大，展宽的幅度越大。

因此，基于风电机组的尾流效应与风速的大小以及风电机组叶轮的直径之间的关系，可以通过数学计算等方式确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围。在该影响范围内，距离风电机组越近的位置对应的风速损耗越大。

S140，对风电场中各风电机组在不同风速下的风速损耗对应其各自的影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况。

在获悉风电场内各风电机组在不同风速下的单机尾流效应对应的风速损耗以及影响范围后，可将风速损耗按其对应的影响范围进行叠加，评估得到叠加后的各位置区域的尾流效应影响情况如风速损耗大小等。

本发明实施例提供的风电场尾流效应评估方法，在对单台的风电机组所产生的尾流效应进行分析的基础上对全场的尾流效应进行叠加式的评估，从而较为准确、有效、快速的评估风电场尾流效应。

实施例二

图2为本发明提供的风电场尾流效应评估方法另一个实施例的流程图，本实施例可视为图1所示实施例的一种具体实现方式。如图2所示，该风电场尾流效应评估方法包括如下步骤：

S210，针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型。S210与前述S110内容相似。

具体地，本实施例给出了风速模型的一种数学表达模型，如下：

其中，

p＝k₂(I_a+I_w)……………………………………………………...….(3)

v₀为自由来流风速；d为风电机组的叶轮直径；v_w(x)为风速是v₀的风经过风电机组的叶轮后在沿风向传播方向上距风电机组为x处的风速；C_t为v₀所在风速段下风电机组的推力系数；b(x)为中间参量；p为合成湍流强度；I_a为环境湍流强度；I_w为机组叶片扰动产生的湍流强度；k₁、k₂、k₃为大于0的常数。

具体地，图3为现有技术中风电机组在不同风速下的推力系数曲线图。如图3所示，随着轮毂高度处风速的增大，推力系数降低。环境湍流强度I_a可由风电场中至少一处测风塔测得的10分钟平均风速及其标准偏差计算得出，它反映出在没有受风电机组或者障碍物尾流影响的瞬时风速偏离均值的程度，是评价环境气流稳定程度的指标。在上述风速模型中还要建立各风电机组的排布坐标(x,y,z)，其中坐标x，y为通用横轴墨卡托投影(Universal Transverse Mercator Projection，UTM)下的投影坐标，z为风电机组基础平面的海拔高度(基础平面的高度与塔架高度的和)。常数k₁、k₂、k₃可依次具体为0.27、6.0、0.004。

S220，根据

Δv_x＝v₀-v_w(x)........................................(5)

确定风速为v₀的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组距离为x处的风速损耗为Δv_x，其中v_w(x)为风速是v₀的风经过风电机组的叶轮后在沿风向传播方向上距风电机组为x处的风速。S220可视为前述S120的细化内容。

为详尽说明，本实施例中以环境湍流强度I_a为0.1、风电机组叶轮直径d为82m，推力系数曲线如图3所示的风电机组为例，建立该风电机组的单机尾流效应的风速模型，并得到在不同来流风风速下，沿着风向传播方向距离风电机组不同距离范围(单位距离为d)的风速损耗结果如图4所示。

在S220，确定各风电机组在沿风向上的风速损耗之后，可继续执行上述S130，根据各风电机组在不同风速下对应的风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围。具体地，本实施例基于上述步骤，给出了S130的细化步骤，包括如下内容(S230～S250)。

S230，将风电机组在不同风速下对应的风速损耗中大于或等于预定值的风速损耗对应的位置沿风向传播方向上距风电机组的距离确定为相应风速下尾流效应的影响距离x_wake。

如图4可知，随着风速的增大和/或与风电机组距离的增大，风速损耗明显降低。当风速损耗降低至预定值(如0.01m/s)以下时，则认为风速无明显变化，相应的位置区域不再受风电机组尾流效应的影响，同时将风速损耗大于或等于预定值的位置区域在沿风向的方向上与风电机组的距离确定为相应风速下尾流效应的影响距离x_wake。每个影响距离x_wake对应为沿风传播方向距离风电机组x_wake处的位置区。如图5所示，为风电机组在各风速段下尾流效应的扩散距离，即最大影响距离x_wake(单位距离为d)，图5中，随着风速的增大，尾流效应的最大影响距离在减少。

S240，根据

确定风电机组在不同风速下对应的影响角度α；其中，x_wake，max为同一风速下风电机组对应的所述影响距离x_wake中的最大值。

在此基础上，可根据公式(7)定义在影响距离x_wake处垂直于风传播方向的尾流效应圆平面的影响半径

以图6为例，对上述参数的具体含义进行说明。假设吹过风电机组的自由风风向总是垂直于风电机组叶轮，即风电机组叶轮正对迎风。则同一风速下风电机组对应的上述影响距离x_wake中的最大值即为x_wake，max。根据公式(6)，影响角度α定义为：以叶轮平面圆心及叶轮直径d的一个端点a分别向距离风电机组x_wake，max处的垂直于x_wake，max的平面S作垂线交于b、c点，影响角度α即为线段ac与ad之间的夹角。其中，d点为平面S上以b点为圆心的圆上一点，且过直线bc，该以b点为圆心的圆的半径r_x，max即为通过公式(7)获得的距离为x_wake,max处的影响半径。如图6所示，每个x_wake处均对应一个尾流效应圆平面，且圆平面的圆心均位于叶轮平面圆心与b点的连线上。

S250，将以风电机组叶轮半径为上底面半径，x_wake，max为高，为下底面半径构成的圆台包围的空间确定为风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围。

如图6所示，上述单击尾流效应的影响范围对应为：风电机组叶轮所在平面圆为上底面，S为下底面、高为ac长度的圆台所围成的空间区域。

在S250后可继续执行S140，即对风电场中各风电机组在不同风速下的风速损耗对应其各自的影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况。在风电场中，评估各风电机组处的尾流效应情况对于整个风电场的运行尤为重要。基于此，本实施例如下内容将对各风电机组处的尾流效应情况，特别是其上游风电机组因尾流效应造成的风速损耗情况进行详细说明。

在前述内容的基础上，可将各风电机组处受其上游风电机组的风速损耗按其上游风电机组尾流效应的影响范围进行叠加，从而评估各风电机组所在位置区域的风速损耗。

参照图7所示的风电场尾流效应区域叠加示意图。在大规模风电场中，包含几十台甚至几百台的风电机组，下游的风电机组可能会受上游多台风电机组尾流效应的共同影响，如图7所示可归纳为以下四种情况：

(1)下游风电机组不受上游风电机组尾流影响，如风电机组A与风电机组B之间；

(2)下游风电机组完全受上游风电机组尾流的遮挡，如风电机组D与风电机组E之间；

(3)下游风电机组受上游风电机组尾流效应的部分遮挡，如风电机组B风电机组D之间；

(4)下游风电机组受上游多台风电机组尾流的部分或全部遮挡，如风电机组B、C与风电机组D之间。

更为一般的，假设风电机组i受上游N个风电机组的尾流效应的共同影响，则风电机组i处的因尾流效应产生的风速损耗可通过执行S260进行评估。

S260，根据

确定风电机组i所在位置受其上游N个风电机组的平均风速损耗Δv_{w_i}；其中，v_o为上游N个风电机组的平均输入风速；Δv_{w_in}为第n个上游风电机组在风电机组i处的风速损耗，v_{0_n}为第n个上游风电机组的输入风速；Ω(i,n)为第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流影响系数。其中，所谓的输入风速即为经过风电机组时的风速，上游风电机组在风电机组i处的风速损耗即为上游风电机组的输入风速在风电机组i处的风速损耗。

具体地，第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流影响系数可依据上游风电机组对应的单机尾流效应的影响范围在风电机组i处所占的空间比例而定，即当该影响范围占据风电机组i处的空间越大，则该上游风电机组在风电机组i处对应的尾流影响系数就越大。本实施例中，可通过公式(9)获取各个上游风电机组在风电机组i处的尾流影响系数。

其中，A_{shad_in}为第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流遮挡面积；A_{rot_i}为风电机组i的叶轮扫风面积。

如图8所示，假设第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流影响圆面积为A_wake，风电机组i的叶轮面积为A_{rot_i}，相应的A_wake相对于A_{rot_i}的尾流遮挡面积为A_{shad_in}；其中，r_x为第n个上游风电机组在风电机组i处对应的x_wake对应的尾流效应圆平面的半径，r为风电机组i的叶轮平面圆面积。本实施例中，假设风电场中所有风电机组的叶轮都正对迎风，且对风角度相同，因此，图8中的两个平面圆面积A_wake和A_{rot_i}位于同一平面内。

在具体求解上游风电机组在风电机组i处的尾流遮挡面积A_{shad_in}时，可采用不同的几何算数方法，本实施例对此不作限定。

本发明实施例提供的风电场尾流效应评估方法，在图1所示实施例的基础上，分别对单机尾流效应的影响范围及风速损耗的求解方法进行了细化阐述，更进一步的，利用上游风电机组在下游风电机组处的尾流遮挡面积A_{shad_in}占该下游风电机组叶轮平面圆面积的比例来叠加评估上游风电机组在下游风电机组的尾流效应如风速损耗。

实施例三

图9为本发明提供的风电场尾流效应评估装置一个实施例的结构示意图，其中包括：

风速模型建立模块910，用于针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型；风速损耗确定模块920，用于通过风速模型确定不同风速的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组不同距离处的风速损耗；影响范围确定模块930，用于根据各风电机组在不同风速下对应的风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围；尾流效应评估模块940，用于对风电场中各风电机组在不同风速下的风速损耗对应其各自的所述影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况。

在此基础上，上述风速模型建立模块910具体用于建立单机尾流效应的风速模型为：

其中，

p＝k₂(I_a+I_w)

进一步地，上述风速损耗确定模块920具体用于根据

Δv_x＝v₀-v_w(x)

确定风速为v₀的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组距离为x处的风速损耗为Δv_x。

进一步地，如图10所示，在图9所示实施例的基础上，上述影响范围确定模块930具体包括：

影响距离确定单元931，用于将风电机组在不同风速下对应的风速损耗中大于或等于预定值的风速损耗对应的位置沿风向传播方向上距风电机组的距离确定为相应风速下尾流效应的影响距离x_wake；

影响角度确定单元932，用于根据

确定风电机组在不同风速下对应的影响角度α；其中，x_wake，max为同一风速下风电机组对应的所述影响距离x_wake中的最大值；

影响范围确定单元933，用于将以风电机组叶轮半径为上底面半径，x_wake，max为高，为下底面半径构成的圆台包围的空间确定为所述风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围。

修选地，上述尾流效应评估模块940具体用于对各风电机组受其上游风电机组的风速损耗按其各自的影响范围进行叠加，评估各风电机组所在位置区域的风速损耗。

在此基础上，上述尾流效应评估模块940具体用于根据

确定风电机组i所在位置受其上游N个风电机组的平均所述风速损耗Δv_{w_i}；其中，v_o为上游N个风电机组的平均输入风速；Δv_{w_in}为第n个上游风电机组在风电机组i处的所述风速损耗，v_{0_n}为第n个上游风电机组的输入风速；Ω(i,n)为第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流影响系数。

进一步地，如图10所示，上述风电场尾流效应评估装置还可包括：

尾流影响系数模块950，用于根据

确定第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流影响系数Ω(i,n)；其中，A_{shad_in}为第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流遮挡面积；A_{rot_i}为风电机组i的叶轮扫风面积。

图2所示方法实施例可通过图10所示的风电场尾流效应评估装置执行完成，在此对具体步骤原理不做赘述。

本发明实施例提供的风电场尾流效应评估装置，在对单台的风电机组所产生的尾流效应进行分析的基础上对全场的尾流效应进行叠加式的评估，从而较为准确、有效、快速的评估风电场尾流效应。

进一步地，在图9所示实施例中，本方案还分别对单机尾流效应的影响范围及风速损耗的求解方法进行了细化阐述，更进一步的，利用上游风电机组在下游风电机组处的尾流遮挡面积A_{shad_in}占该下游风电机组叶轮平面圆面积的比例来叠加评估上游风电机组在下游风电机组的尾流效应如风速损耗。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种风电场尾流效应评估方法，其特征在于，包括：

针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型；

通过所述风速模型确定不同风速的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组不同距离处的风速损耗；

根据各风电机组在不同风速下对应的所述风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围；

对风电场中各风电机组在不同风速下的所述风速损耗对应其各自的所述影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况，

其中，所述针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型包括：

建立单机尾流效应的风速模型为：

其中，

p＝k₂(I_a+I_w)

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述风速模型确定不同风速的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组不同距离处的风速损耗包括：

根据

△v_x＝v₀-v_w(x)

确定风速为v₀的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组距离为x处的风速损耗为△v_x。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据各风电机组在不同风速下对应的所述风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围包括：

将风电机组在不同风速下对应的所述风速损耗中大于或等于预定值的所述风速损耗对应的位置沿风向传播方向上距风电机组的距离确定为相应风速下尾流效应的影响距离x_wake；

根据

<mrow> <mi>&alpha;</mi> <mo>=</mo> <mn>0.65</mn> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>c</mi> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2.5</mn> <mi>d</mi> </mrow> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>w</mi> <mi>a</mi> <mi>k</mi> <mi>e</mi> <mo>,</mo> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>+</mo> <mn>0.15</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>5</mn> </mrow>

将以风电机组叶轮半径为上底面半径，x_wake，max为高，为下底面半径构成的圆台包围的空间确定为所述风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对风电场中各风电机组在不同风速下的所述风速损耗对应其各自的所述影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况包括：

对各风电机组受其上游风电机组的所述风速损耗按其各自的所述影响范围进行叠加，评估各风电机组所在位置区域的风速损耗。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对各风电机组受其上游风电机组的所述风速损耗按其各自对应的影响范围进行叠加，评估各风电机组所在位置的风速损耗包括：

根据

<mrow> <msub> <mi>&Delta;v</mi> <mrow> <mi>w</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>o</mi> </msub> <msqrt> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <mi>&Omega;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>&Delta;v</mi> <mrow> <mi>w</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>v</mi> <mrow> <mn>0</mn> <mo>_</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow>

确定风电机组i所在位置受其上游N个风电机组的平均所述风速损耗△v_{w_i}；其中，v_o为所述上游N个风电机组的平均输入风速；△v_{w_in}为第n个上游风电机组在风电机组i处的所述风速损耗，v_{0_n}为第n个上游风电机组的输入风速；Ω(i,n)为第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流影响系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据

<mrow> <mi>&Omega;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>o</mi> <mi>t</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>

确定所述第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流影响系数Ω(i,n)；其中，A_{shad_in}为第n个上游风电机组在风电机组i处的尾流遮挡面积；A_{rot_i}为风电机组i的叶轮扫风面积。

7.一种风电场尾流效应评估装置，其特征在于，包括：

风速模型建立模块，用于针对风电场中各风电机组建立单机尾流效应的风速模型；

风速损耗确定模块，用于通过所述风速模型确定不同风速的风吹过单台风电机组后在沿风向传播方向上距风电机组不同距离处的风速损耗；

影响范围确定模块，用于根据各风电机组在不同风速下对应的所述风速损耗以及风电机组的叶轮直径，确定各风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围；

尾流效应评估模块，用于对风电场中各风电机组在不同风速下的所述风速损耗对应其各自的所述影响范围进行叠加，评估风电场内尾流效应在不同区域的影响情况，

其中，所述风速模型建立模块具体用于建立单机尾流效应的风速模型为：

其中，

p＝k₂(I_a+I_w)

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述风速损耗确定模块具体用于根据

△v_x＝v₀-v_w(x)

9.根据权利要求7-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述影响范围确定模块具体包括：

影响距离确定单元，用于将风电机组在不同风速下对应的所述风速损耗中大于或等于预定值的所述风速损耗对应的位置沿风向传播方向上距风电机组的距离确定为相应风速下尾流效应的影响距离x_wake；

影响角度确定单元，用于根据

影响范围确定单元，用于将以风电机组叶轮半径为上底面半径，x_wake，max为高，为下底面半径构成的圆台包围的空间确定为所述风电机组在相应风速下的单机尾流效应的影响范围。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述尾流效应评估模块具体用于对各风电机组受其上游风电机组的所述风速损耗按其各自的所述影响范围进行叠加，评估各风电机组所在位置区域的风速损耗。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述尾流效应评估模块具体用于根据

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

尾流影响系数模块，用于根据