的風速時程快速模擬裝置裝置，所述快速模擬裝置包括：
[0051] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測模塊1，其包括風速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，沿風力發(fā)電 站本體高度方向?qū)⑵鋭澐侄鄠€間隔相同的測試層，在臨近風力發(fā)電站本體的安全位置安裝 所述數(shù)據(jù)采集裝置，選擇測試層的正中位置作為一個風速時程的模擬點，且對應(yīng)每個測試 層布設(shè)所述風速儀和溫度傳感器；
[0052] (2)平均風速計算模塊2,其利用風速儀監(jiān)測出每測試層的風速總量，橫向角和豎 向風速，取0.2s為采樣時間間隔，進行平均風速的計算時，引入平均風速校正系數(shù)Q:
[0054]每測試層在一個采用時間的平均風速的計算公式為：
[0056] 其中，A為風速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和，B為風速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和，F(xiàn)為當?shù)仄骄鶜鈮海現(xiàn)為當?shù)仄骄鶞囟?，PwatS當?shù)仄?均水汽壓，F(xiàn) b為標準狀態(tài)下的風壓系數(shù)；
[0057] (3)各模擬點的脈動風速時程計算模塊3,包括生成所述各模擬點的脈動風速時程
的脈動風速功率譜，進行脈動風速功率譜的模擬時，引入溫度修正系數(shù) 中To為設(shè)定的標準溫度，T為由所述溫度傳感器實時監(jiān)測得到的平均溫度值，則 [0058] T 2 To時，所述脈動風速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0060] IXTo時，所述脈動風速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0062]其中，λ為根據(jù)風力發(fā)電站結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù)，g為根據(jù)平均風速W⑴選取 的頻率截取上限值；
[0063] (4)風速時程計算模塊4,包括微處理器，所述微處理器利用諧波疊加法對相同位 置處的平均風速和脈動風速時程進行疊加，得到各模擬點的風速時程；
[0064] (5)風速模擬顯示模塊5,包括依次連接的隔離放大器和數(shù)字顯示屏，所述隔離放 大器的輸入端與所述微信處理器連接。
[0065]本實施例的風力發(fā)電站智能安全，在風力發(fā)電站本體上安裝了風速時程快速模擬 裝置，便于風力發(fā)電站風速時程特征的及時獲取，維護人員可以更全面地了解風力發(fā)電站 的風振響應(yīng)特性，從而對風力發(fā)電站進行恰當?shù)木S護，增強風力發(fā)電站的安全性能;采用風 速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置進行風速時程模擬數(shù)據(jù)的監(jiān)測和采集，取代了傳統(tǒng)技術(shù) 人工激勵和昂貴的激振設(shè)備，降低了成本，實用便捷;所述模擬裝置基于諧波疊加法的基礎(chǔ) 上，對平均風速和脈動風速的計算公式進行優(yōu)化，減少了計算的工作量，提高了風力發(fā)電站 的風速時程模擬的效率;在計算平均風速時引入平均風速校正系數(shù)Q，計算脈動風速時程時 引入溫度修正系數(shù)K，使得風力發(fā)電站的風速時程模擬更加精確，其中本實施例設(shè)定標準溫 度To為23 °C，設(shè)定截取頻率上限值為4hZ，最后得到的各模擬點的風速時程的模擬精度提高 到96 %。
[0066] 實施例三
[0067]參見圖1，本實施例的風力發(fā)電站包括風力發(fā)電站本體和安裝在風力發(fā)電站本體 的風速時程快速模擬裝置裝置，所述快速模擬裝置包括：
[0068] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測模塊1，其包括風速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，沿風力發(fā)電 站本體高度方向?qū)⑵鋭澐侄鄠€間隔相同的測試層，在臨近風力發(fā)電站本體的安全位置安裝 所述數(shù)據(jù)采集裝置，選擇測試層的正中位置作為一個風速時程的模擬點，且對應(yīng)每個測試 層布設(shè)所述風速儀和溫度傳感器；
[0069] (2)平均風速計算模塊2,其利用風速儀監(jiān)測出每測試層的風速總量，橫向角和豎 向風速，取0.2s為采樣時間間隔，進行平均風速的計算時，引入平均風速校正系數(shù)Q:
[0071]每測試層在一個采用時間的平均風速的計算公式為：
[0073]其中，A為風速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和，B為風速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和，F(xiàn)為當?shù)仄骄鶜鈮?，F(xiàn)為當?shù)仄骄鶞囟?，PwatS當?shù)仄?均水汽壓，F(xiàn)b為標準狀態(tài)下的風壓系數(shù)；
[0074] (3)各模擬點的脈動風速時程計算模塊3,包括生成所述各模擬點的脈動風速時程 的脈動風速功率譜，進行脈動風速功率譜的模擬時，引入溫度修正系數(shù) 中To為設(shè)定的標準溫度，T為由所述溫度傳感器實時監(jiān)測得到的平均溫度值，則
[0075] T 2 To時，所述脈動風速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0079] 其中，λ為根據(jù)風力發(fā)電站結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù)，g為根據(jù)平均風速W⑴選取 的頻率截取上限值；
[0080] (4)風速時程計算模塊4,包括微處理器，所述微處理器利用諧波疊加法對相同位 置處的平均風速和脈動風速時程進行疊加，得到各模擬點的風速時程；
[0081] (5)風速模擬顯示模塊5,包括依次連接的隔離放大器和數(shù)字顯示屏，所述隔離放 大器的輸入端與所述微信處理器連接。
[0082]本實施例的風力發(fā)電站智能安全，在風力發(fā)電站本體上安裝了風速時程快速模擬 裝置，便于風力發(fā)電站風速時程特征的及時獲取，維護人員可以更全面地了解風力發(fā)電站 的風振響應(yīng)特性，從而對風力發(fā)電站進行恰當?shù)木S護，增強風力發(fā)電站的安全性能;采用風 速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置進行風速時程模擬數(shù)據(jù)的監(jiān)測和采集，取代了傳統(tǒng)技術(shù) 人工激勵和昂貴的激振設(shè)備，降低了成本，實用便捷;所述模擬裝置基于諧波疊加法的基礎(chǔ) 上，對平均風速和脈動風速的計算公式進行優(yōu)化，減少了計算的工作量，提高了風力發(fā)電站 的風速時程模擬的效率;在計算平均風速時引入平均風速校正系數(shù)Q，計算脈動風速時程時 引入溫度修正系數(shù)K，使得風力發(fā)電站的風速時程模擬更加精確，其中本實施例設(shè)定標準溫 度To為23 °C，設(shè)定截取頻率上限值為5hZ，最后得到的各模擬點的風速時程的模擬精度提高 到94.8%。
[0083] 實施例四
[0084]參見圖1，本實施例的風力發(fā)電站包括風力發(fā)電站本體和安裝在風力發(fā)電站本體 的風速時程快速模擬裝置裝置，所述快速模擬裝置包括：
[0085] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測模塊1，其包括風速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，沿風力發(fā)電 站本體高度方向?qū)⑵鋭澐侄鄠€間隔相同的測試層，在臨近風力發(fā)電站本體的安全位置安裝 所述數(shù)據(jù)采集裝置，選擇測試層的正中位置作為一個風速時程的模擬點，且對應(yīng)每個測試 層布設(shè)所述風速儀和溫度傳感器；
[0086] (2)平均風速計算模塊2,其利用風速儀監(jiān)測出每測試層的風速總量，橫向角和豎 向風速，取0.2s為采樣時間間隔，進行平均風速的計算時，引入平均風速校正系數(shù)Q:
[0088]每測試層在一個采用時間的平均風速的計算公式為：
[0090] 其中，A為風速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和，B為風速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和，尹為當?shù)仄骄鶜鈮?，f為當?shù)仄骄鶞囟?，PwatS當?shù)仄?均水汽壓，F(xiàn) b為標準狀態(tài)下的風壓系數(shù)；
[0091] (3)各模擬點的脈動風速時程計算模塊3,包括生成所述各模擬點的脈動風速時程 的脈動風速功率譜，進行脈動風速功率譜的模擬時，引入溫度修正系數(shù) 中To為設(shè)定的標準溫度，T為由所述溫度傳感器實時監(jiān)測得到的平均溫度值，則
[0092] T 2 To時，所述脈動風速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0096]其中，λ為根據(jù)風力發(fā)電站結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù)，g為根據(jù)平均風速W⑴選取 的頻率截取上限值；
[0097] (4)風速時程計算模塊4,包括微處理器，所述微處理器利用諧