基于CFD和改进PSO的复杂地形风电场微观选址方法

    公开(公告)号:CN103996074B

    公开(公告)日:2017-04-12

    申请号:CN201410191773.2

    申请日:2014-05-07

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06Q10/04 G06Q50/06

    CPC分类号: Y02E40/76 Y04S10/545

    摘要: 本发明公开了基于CFD和改进PSO的复杂地形风电场微观选址方法,属于风电场微观选址的技术领域,利用CFD对复杂地形风电场进行数值模拟得到风资源分布,提取风力发电机组轮毂高度处对应的CFD数值模拟结果,建立尾流模型、风电场模型、目标函数,利用结合了小生境技术、混沌变异、惩罚操作的改进PSO求解粒子群速度与位置更新方程,再结合尾流模型迭代求解目标函数生成最优分布结果。本发明将CFD数值模拟结果应用于复杂地形风电场的微观选址优化,充分考虑了风能分布和尾流的影响,并对风电场的布局进行优化;通过种群多样性的提升,粒子混沌的变异和种群移动维度的改变使整个收敛过程保持高效性。

    一种模拟风力机尾流的改进制动面模型建立方法

    公开(公告)号:CN106407577A

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201610850498.X

    申请日:2016-09-23

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06F17/50

    CPC分类号: G06F17/5009

    摘要: 本发明公开了一种模拟风力机尾流的改进制动面模型建立方法,其特征是,包括如下步骤:1)建立致动模型;2)计算得到沿叶片展向单位长度上的体积力源项,其中,体积力分布采取分段线性分布;3)将体积力源项添加到制动面模型所定义的无厚度平面上;4)将叶片所在平面作为制动面所在平面,根据待确定点与各个叶片的向量积对待确定点的位置进行判断,实现网格点自动识别;5)计算模拟流场。本发明所达到的有益效果:本发明提出的一种模拟风力机尾流的改进制动面模型,可以减少网格数量和计算时间,适应用于风力机尾流场的计算。可对近海风电场微观选址有一定的指导意义,在工程中有很好的应用前景。

    一种改进风力机尾流叠加计算方法

    公开(公告)号:CN112001131A

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN202010741995.2

    申请日:2020-07-28

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06F30/28

    摘要: 本发明公开了一种改进风力机尾流叠加计算方法,步骤为:1)传统尾流计算模型中引入湍流修正模型;2)步骤1得到改进尾流计算模型;3)将步骤2改进后的尾流模型引入风力机径向尾流速度修正;4)步骤3径向尾流速度修正后可得到风力机尾流修正模型,包含关于大气湍流强度I0的参数t1和t2,修正模型计算上游风力机的尾流速度Uw(x,y,z);5)步骤3和4中参数t1和t2关于大气湍流强度I0的具体关系式;6)传统平方和尾流叠加模型中引入所述定义的偏尾流权重因子βij;7)步骤6)中引入偏尾流权重因子βij后,得到改进的尾流叠加模型,通过步骤4计算得到uij,带入尾流叠加模型计算下游风力机i在上游风力机j尾流叠加影响之下的入流速度ui。

    具有升降调向功能的微水头水轮机及控制方法

    公开(公告)号:CN105673313B

    公开(公告)日:2018-04-03

    申请号:CN201610017194.5

    申请日:2016-01-12

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: F03B15/00

    CPC分类号: Y02E10/226

    摘要: 本发明是涉及一种水力发电装置,具体地说是涉及具有升降调向功能的微水头水轮机及控制方法。有升降调向功能的微水头水轮机的底座上布置升降杆;升降杆的顶端设有轴承;微水头水轮机通过轴承与升降杆相连,微水头水轮机沿轴承转动;底座内设有升降电机,升降电机控制升降杆的升降;调向电机带动轴承转动。本发明提供的具有升降调向功能的微水头水轮机及控制方法,相比于传统技术的水力发电,有效开发微水头水能资源、投资小、建设周期短、对生态友好;相比于传统技术的微水头发电机,充分利用水能资源,通过间断性的工作可避免升降电机和调向电机的疲劳运转、进而延长电机使用寿命。

    一种近海风电场风能计算方法

    公开(公告)号:CN106408446A

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201610804797.X

    申请日:2016-09-06

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06Q50/06

    CPC分类号: G06Q50/06

    摘要: 本发明公开了一种近海风电场风能计算方法,包括陆地粗糙度计算模型选择,近海海面粗糙度模型建模,通过海上某一点10m高度风速计算该点粗糙度,再按照水深h推算不同水深出海面粗糙度,实现海面粗糙度由点及面推算,最后通过WAsP软件对近海风电场粗糙度模型求解。本发明方法能够较准确的反应海上不同区域粗糙度变化情况,更好地体现出近海风电场不同区域风能分布的差异性,计算得到的风速和风能更可靠,可对近海风电场微观选址、短期风功率预测等有一定的指导意义,在工程中有很好的应用前景。

    垂直轴波浪能发电装置
    7.
    发明公开

    公开(公告)号:CN104806435A

    公开(公告)日:2015-07-29

    申请号:CN201510221936.1

    申请日:2015-05-05

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: F03B13/22 F03B11/00

    CPC分类号: Y02E10/226 Y02E10/38

    摘要: 本发明公开了一种垂直轴波浪能发电装置,包括旋转轴、发电机、导流装置、内部腔体、叶片;导流装置具有导流加速作用,能够接受不同入流方向的波浪;内部腔体设置在导流装置的下方,接纳导流装置出来的水流;旋转轴与发电机中心转轴固定连接,叶片沿圆周方向固定于旋转轴上,叶片位于内部腔体中,并可在水流的作用下沿旋转轴为中心单向旋转,将不同入流方向的水流转变为单一方向水流,带动旋转轴旋转使发电机工作。特殊的导流装置使得装置在海上布置与入射波方向无关;叶片带动旋转轴的旋转,直接驱动发电机发电,能够有效地提高了波浪能的转换效率,同时满足电能输出的连续稳定,节省大量的工程造价;S型尾水管可以提高发电效率。

    基于CFD和改进PSO的复杂地形风电场微观选址方法

    公开(公告)号:CN103996074A

    公开(公告)日:2014-08-20

    申请号:CN201410191773.2

    申请日:2014-05-07

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06Q10/04 G06Q50/06

    CPC分类号: Y02E40/76 Y04S10/545

    摘要: 本发明公开了基于CFD和改进PSO的复杂地形风电场微观选址方法,属于风电场微观选址的技术领域,利用CFD对复杂地形风电场进行数值模拟得到风资源分布,提取风力发电机组轮毂高度处对应的CFD数值模拟结果,建立尾流模型、风电场模型、目标函数,利用结合了小生境技术、混沌变异、惩罚操作的改进PSO求解粒子群速度与位置更新方程,再结合尾流模型迭代求解目标函数生成最优分布结果。本发明将CFD数值模拟结果应用于复杂地形风电场的微观选址优化,充分考虑了风能分布和尾流的影响,并对风电场的布局进行优化;通过种群多样性的提升,粒子混沌的变异和种群移动维度的改变使整个收敛过程保持高效性。

    风力机尾流计算方法
    10.
    发明授权

    公开(公告)号:CN104239622B

    公开(公告)日:2017-07-07

    申请号:CN201410448956.8

    申请日:2014-09-04

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了风力机尾流计算方法,属于风力发电的技术领域。计算方法,利用制动盘模拟风力机,建立包含制动盘动量源项、机舱附加轴向动量源项、湍流动能源项、湍流动能耗散率源项的尾流求解模型,设置中性大气边界层条件和CFD求解参数;按中性大气边界层确定常数的取值,迭代求解过程确定尾流区风速、湍流度的分布值。本发明考虑到制动盘动量源项、机舱附加轴向动量源项、湍流动能源项、湍流动能耗散率源项对风力机尾流计算的影响,修正时均雷诺N‑S方程以及方程后组成风力机尾流求解模型,在远尾流区域内自适应源项模型、固定源项模型的径向分布相同,改进型模型则进一步改进了近尾流区域的径向分布,提高了模型的计算精度。