一种风电基地流场模拟方法、装置、计算机设备及介质

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种风电基地流场模拟方法、装置、计算机设备及介质。

背景技术

在进行新能源电站运维时，需要对新能源电站的资源进行评估，在大型风电场中大型风电基地尾流效应和精细化模拟技术是困扰风电基地开发的重要技术问题。

目前，在大型风电基地内部风资源(流场流动特性)评估方面，主要的模拟评估方法有基于单机尾流的尾流叠加法。工程上常用的是尾流叠加法，目前已经嵌套进风电场设计软件，如WindSim和WAsP等。

然而，在风电基地中，多个风电场之间的尾流效应会相互之间产生影响。基于单机尾流的尾流叠加法只考虑到了单独的一个风电场的尾流效应，无法有效评估多个风电场之间的场间尾流效应，进而导致无法精细化模拟风电场所在区域的流场分布情况。

发明内容

为准确模拟目标风电场所在区域的流场分布情况，本发明提出了一种风电基地流场模拟方法、装置、计算机设备及介质。

第一方面，本发明提供了一种风电基地流场模拟方法，方法包括：

获取目标风电场所在风电基地中各风电场的机组数据；

根据各机组数据，以及预构建的大涡模拟模型，计算各风电场的等效粗糙度；

根据各等效粗糙度，模拟目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量。

单个风电场所获取的动量来自通过风轮上下游气流的动量差异。然而大型风电基地的尺寸可以达到几公里甚至几十公里，风电基地内部流向区域稳定，此时风电机组吸收的主要动量来自整个风电基地动量的上下输运。此时，目标风电场的流场分布应该考虑风电基地中多个风电场和大气边界层的交互作用，而不是仅考虑单个风电场的尾流效应。通过上述方法，根据目标风电场所在风电基地中多个风电场的机组数据输入至高精度的大涡模拟模型中，计算各风电场的等效粗糙度，然后根据多个风电场的等效粗糙度模拟得到目标风电场中的第一预设尺度风量和第二预设尺度风量，通过多个风电场的等效粗糙度来表征风电基地中各个风电场对目标风电场的流场影响，模拟目标风电场的尾流效应，相较于相关技术中仅仅考虑单个风电场的尾流效应，本发明提供的方法考虑到了风电基地中多个风电场流场分布之间的互相影响，提高模拟目标风电场流场分布的准确性。

在一种可选的实施方式中，根据机组数据，以及预构建的大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度，包括：

根据风电场的机组数据，计算风电场的总推力；

根据风电场的总推力和大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度。

在一种可选的实施方式中，根据风电场的机组数据，计算风电场的总推力，包括：

根据风电场的机组数据，计算风电场的壁面应力；

将壁面应力作为边界条件，利用预构建的致动盘模型，计算风电场的总推力。

在一种可选的实施方式中，根据风电场的总推力和大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度，包括：

将风电场的总推力作为边界条件，利用大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度。

在一种可选的实施方式中，根据各等效粗糙度，模拟目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量，包括：

根据各等效粗糙度，建立风电基地的流场分布模型；

将流场分布模型输入至大涡模拟模型中，得到目标风电场的第一预设尺度分量；

将流场分布模型输入至预构建的涡粘模型，得到目标风电场的第二预设尺度分量。

在一种可选的实施方式中，大涡模拟模型包括计算域水平方向边界条件、计算域顶部边界条件和计算域底部边界条件，将周期边界条件作为计算域水平方向边界条件，将垂直方向速度为零、应力为零作为计算域顶部边界条件，将垂直方向速度为零作为计算域底部边界条件。

在一种可选的实施方式中，方法还包括：

根据目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量，确定目标风电场的机组数据。

在一种可选的实施方式中，机组数据包括机组排布、机组类型中的至少一种。

第二方面，本发明还提供了一种风电基地流场模拟装置，该装置包括：

获取模块，用于获取目标风电场所在风电基地中各风电场的机组数据；

计算模块，用于根据各机组数据，以及预构建的大涡模拟模型，计算各风电场的等效粗糙度；

模拟模块，用于根据各等效粗糙度，模拟目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量。

单个风电场所获取的动量来自通过风轮上下游气流的动量差异。然而大型风电基地的尺寸可以达到几公里甚至几十公里，风电基地内部流向区域稳定，此时风电机组吸收的主要动量来自整个风电基地动量的上下输运。此时，目标风电场的流场分布应该考虑风电基地中多个风电场和大气边界层的交互作用，而不是仅考虑单个风电场的尾流效应。通过上述装置，根据目标风电场所在风电基地中多个风电场的机组数据输入至高精度的大涡模拟模型中，计算各风电场的等效粗糙度，然后根据多个风电场的等效粗糙度模拟得到目标风电场中的第一预设尺度风量和第二预设尺度风量，通过多个风电场的等效粗糙度来表征风电基地中各个风电场对目标风电场的流场影响，模拟目标风电场的尾流效应，相较于相关技术中仅仅考虑单个风电场的尾流效应，本发明提供的装置考虑到了风电基地中多个风电场流场分布之间的互相影响，提高模拟目标风电场流场分布的准确性。

在一种可选的实施方式中，计算模块包括：

第一计算子模块，用于根据风电场的机组数据，计算风电场的总推力；

第二计算子模块，用于根据风电场的总推力和大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度。

在一种可选的实施方式中，第一计算子模块包括：

第一计算单元，用于根据风电场的机组数据，计算风电场的壁面应力；

第二计算单元，用于将壁面应力作为边界条件，利用预构建的致动盘模型，计算风电场的总推力。

在一种可选的实施方式中，第二计算子模块包括：

第三计算单元，用于将风电场的总推力作为边界条件，利用大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度。

在一种可选的实施方式中，模拟模块包括：

建立子模块，用于根据各等效粗糙度，建立风电基地的流场分布模型；

第三计算子模块，用于将流场分布模型输入至大涡模拟模型中，得到目标风电场的第一预设尺度分量；

第四计算子模块，用于将流场分布模型输入至预构建的涡粘模型，得到目标风电场的第二预设尺度分量。

第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行第一方面或第一方面的任一实施方式的风电基地流场模拟方法的步骤。

第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第一方面的任一实施方式的风电基地流场模拟方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例提出的一种风电基地流场模拟方法的流程图；

图2是在一示例中，风电基地流场模拟方法的计算示意图；

图3是根据一示例性实施例提出的一种风电基地流场模拟装置的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例提出的一种计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为准确模拟目标风电场所在区域的流场分布情况，本发明提出了一种风电基地流场模拟方法、装置、计算机设备及介质。

图1是根据一示例性实施例提出的一种风电基地流场模拟方法的流程图。如图1所示，风电基地流场模拟方法包括如下步骤S101至S103。

步骤S101：获取目标风电场所在风电基地中各风电场的机组数据。

在一可选实施例中，风电基地中包括多个风电场。

在一可选实施例中，风电场的机组数据包括风电场中风电机组排布间距、风轮直径、轮毂高度等信息，在此不做具体限制。

在一可选实施例中，目标风电场为待建设的风电场，目标风电场的机组数据可以根据目标风电场所在风电基地的尾流影响确定。

步骤S102：根据各机组数据，以及预构建的大涡模拟模型，计算各风电场的等效粗糙度。

在一可选实施例中，大涡模拟(Large eddy simulation，LES)模型是一种基于流体力学的数值模拟研究方法。LES模型区别于直接数值模拟(Direct numericalsimulation，DNS)和雷诺时均(Reynolds equation，RANS)方法，通过精确求解某个尺度以上所有湍流尺度的运动，从而能够捕捉到、雷诺时均方法所无法描述的非稳态数据、非平衡过程中出现的大尺度效应和拟序结构，同时又克服了直接数值模拟方法由于需要求解所有湍流尺度而带来的巨大计算开销的问题。

在一可选实施例中，粗糙度是衡量地面对风摩擦力大小的指标之一，一般来说，地面越平坦光滑，粗糙度越小。在对数风廓线中，粗糙度表示风速为零的高度。若将风电机组视为“粗糙元”，则由于风电场的存在使得粗糙度增加，此时的粗糙度称之为风电场的等效粗糙度。风电场的等效粗糙度实际上是将风电场等效为一种特殊的“地形”，其受影响的主要因素有风电机组排布间距、风轮直径、轮毂高度、风电机组的运行状态、原本的地面粗糙度以及大气稳定度。

步骤S103：根据各等效粗糙度，模拟目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量。

在一可选实施例中，第一预设尺度分量和第二预设尺度分量为两种不同尺度大小的分量。流场中的湍流运动是由许多大小不同的旋涡组成的。大旋涡对于平均流动有比较明显的影响，而小旋涡通过非线性作用对大尺度运动产生影响。大量的质量、热量、动量、能量交换是通过大涡实现的，小涡的作用表现为耗散。第一预设尺度分量表征的是大旋涡中的湍流运动，第二预设尺度分量表征的是小旋涡中的湍流运动。

在一可选实施例中，第一预设尺度风量为大尺度分量，也叫流场分布分量，主要通过风电场的速度场表征。

在一可选实施例中，第二预设尺度分量为小尺度分量，也叫边界层结构，可以通过亚格子应力的偏应力来表征。

单个风电场所获取的动量来自通过风轮上下游气流的动量差异。然而大型风电基地的尺寸可以达到几公里甚至几十公里，风电基地内部流向区域稳定，此时风电机组吸收的主要动量来自整个风电基地动量的上下输运。此时，目标风电场的流场分布应该考虑风电基地中多个风电场和大气边界层的交互作用，而不是仅考虑单个风电场的尾流效应。通过上述方法，将目标风电场所在风电基地中多个风电场的机组数据输入至高精度的大涡模拟模型中，计算各风电场的等效粗糙度，然后根据多个风电场的等效粗糙度模拟得到目标风电场中的第一预设尺度风量和第二预设尺度风量，通过多个风电场的等效粗糙度来表征风电基地中各个风电场对目标风电场的流场影响，模拟目标风电场的尾流效应，相较于相关技术中仅仅考虑单个风电场的尾流效应，本发明实施例提供的方法考虑到了风电基地中多个风电场流场分布之间的互相影响，提高模拟目标风电场流场分布的准确性，为设计目标风电场提供合理依据。

在一示例中，在上述步骤S102中，通过如下步骤计算风电场的等效粗糙度：

步骤a1：根据风电场的机组数据，计算风电场的总推力。

在一可选实施例中，总推力指的是流体和风电机组旋转风轮叶片之间相互作用所产生的作用在流体上的推力。

步骤a2：根据风电场的总推力和大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度。

在一可选实施例中，上述步骤a1中，通过如下方式计算风电场的总推力：

首先，根据风电场的机组数据，计算风电场的壁面应力。

然后，将壁面应力作为边界条件，利用预构建的致动盘模型，计算风电场的总推力。

在本发明实施例中，为了计算每个网格点的瞬时局部壁面应力，在底面上，使用施加壁面应力边界条件，使用标准对数率将瞬时壁面应力和第一个网格点速度联系起来。计算得到的壁面应力可以表示如下：

其中，τ

致动盘模型假设负载均匀分布在风轮平面上且产生的力仅沿轴向分布，忽略了尾流旋转效应。因此，在流向x上，作用在整个风电机组上的总推力为：

其中，F

在本发明实施例中，风电场的总推力是通过平均致动盘速度求解得到的。具体的，总推力可以通过如下公式计算得到：

其中，C

在一可选实施例中，在上述步骤a2中，将风电场的总推力作为边界条件，利用大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度。

在一示例中，在上述步骤S103中，通过如下步骤模拟目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量：

步骤b1：根据各等效粗糙度，建立风电基地的流场分布模型。也就是说根据获得的各个风电场的等效粗糙度，得到整个风电基地在多个风电场的作用下的流场分布。

步骤b2：将流场分布模型输入至大涡模拟模型中，得到目标风电场的第一预设尺度分量。示例性地，将流场分布模型作为大涡模拟模型中的边界条件，通过大涡模拟模型即可得到目标风电场的第一预设尺度分量。

在一可选实施例中，在大涡模拟模型中，通过滤波函数将流体的瞬态变量分为两个部分，即大尺度分量(第一预设尺度分量)和小尺度分量(第二预设尺度分量)。在大涡模拟模型中，第一预设尺度分量的运动方程为连续性方程和不可压缩的动量方程，该方程表示如下：

其中，~代表用

在大涡模拟模型中，由于大气边界的雷诺数很高(通常大于108)，分子耗散可以忽略，且没有求解近地面的粘性流动，因此在动量方程中忽略了粘性项。

在一种可选的实施方式中，大涡模拟模型包括计算域水平方向边界条件、计算域顶部边界条件和计算域底部边界条件。

在本发明实施例中，将周期边界条件(Periodic Boundary Conditions,PBC)作为计算域水平方向边界条件。周期边界条件反映的是如何利用边界条件替代所选部分(系统)受到周边(环境)的影响。示例性地，周期边界条件可以为连续性周期边界、反对称周期边界、弗洛奎特周期性边界、循环对称性边界等，在此不做具体限制。

在本发明实施例中，将垂直方向速度为零、应力为零作为计算域顶部边界条件，即

其中，

在本发明实施例中，将垂直方向速度为零作为计算域底部边界条件。在计算域底部采用平衡壁面模型。由于采用交错网格，水平速度仅存储在表面上方Δz/2距离处，因此计算域底部不需要设置水平速度的边界条件。

步骤b3：将流场分布模型输入至预构建的涡粘模型，得到目标风电场的第二预设尺度分量。

在大涡模拟模型中，所有大于过滤函数中过滤尺寸的湍流结构都可解，不可解的小尺度涡对流场的作用需要进行建模计算。亚格子应力代表小尺度涡对运动方程的影响。由于在数值仿真中无法同时求出过滤后i方向的速度场和过滤后j方向的速度场，上述动量方程中的亚格子应力的偏应力是未知的，因此需要构造亚格子应力模型计算亚格子应力的偏应力。

在本发明实施例中，通过涡粘模型计算亚格子应力的偏应力：

其中，

在一示例中，本发明实施例提供的方法还包括：

根据目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量，确定目标风电场的机组数据。也就是说，获取得到的目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量作为设计目标风电场机组数据的依据，通过得到的预设尺度分量确定目标风电场的间距分布等等。

在一可选实施例中，目标风电场的机组数据包括机组排布、机组类型中的至少一种。其中，机组排布可以为排布密度，也可以为排布间距。示例性地，当机组数据包括机组排布间距时，按照机组排布间距对风电场进行划分，可以分为三种：中等间距风电场，流向间距偏大的风电场和展向间距偏大的风电场。第一预设尺度分量和第二预设尺度分量表征了风电基地的其他风电场对目标风电场尾流效应的影响，通过第一预设尺度分量和第二预设尺度分量可以确定目标风电场的机组排布间距。

图2是风电基地流场模拟方法的具体计算示意图。如图2所示，该风电基地包括四个风电场：风电场1、风电场2、风电场3，以及待设计的目标风电场4。根据风电场1的机组数据、风电场2的机组数据和风电场3的机组数据计算各个风电场的总推力，然后根据各个风电场的总推力计算各个风电场的等效粗糙度，根据各个风电场的等效粗糙度确定大涡模拟模型中风电场流场边界条件，进而得到目标风电场在其他风电场影响下的第一预设尺度分量(流场分量)和第二预设尺度分量(边界层结构)，从而根据流场分量和边界层结构对目标风电场进行设计调整。

基于相同发明构思，本发明实施例还提供一种风电基地流场模拟装置，如图3所示，该装置包括：

获取模块301，用于获取目标风电场所在风电基地中各风电场的机组数据；详细内容参见上述实施例中步骤S101的描述，在此不再赘述。

计算模块302，用于根据各机组数据，以及预构建的大涡模拟模型，计算各风电场的等效粗糙度；详细内容参见上述实施例中步骤S102的描述，在此不再赘述。

模拟模块303，用于根据各等效粗糙度，模拟目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量。详细内容参见上述实施例中步骤S103的描述，在此不再赘述。

单个风电场所获取的动量来自通过风轮上下游气流的动量差异。然而大型风电基地的尺寸可以达到几公里甚至几十公里，风电基地内部流向区域稳定，此时风电机组吸收的主要动量来自整个风电基地动量的上下输运。此时，目标风电场的流场分布应该考虑风电基地中多个风电场和大气边界层的交互作用，而不是仅考虑单个风电场的尾流效应。通过上述装置，根据目标风电场所在风电基地中多个风电场的机组数据输入至高精度的大涡模拟模型中，计算各风电场的等效粗糙度，然后根据多个风电场的等效粗糙度模拟得到目标风电场中的第一预设尺度风量和第二预设尺度风量，通过多个风电场的等效粗糙度来表征风电基地中各个风电场对目标风电场的流场影响，模拟目标风电场的尾流效应，相较于相关技术中仅仅考虑单个风电场的尾流效应，本发明实施例提供的装置考虑到了风电基地中多个风电场流场分布之间的互相影响，提高模拟目标风电场流场分布的准确性。

在一示例中，计算模块302包括：

第一计算子模块，用于根据风电场的机组数据，计算风电场的总推力；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

第二计算子模块，用于根据风电场的总推力和大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

在一示例中，第一计算子模块包括：

第一计算单元，用于根据风电场的机组数据，计算风电场的壁面应力；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

第二计算单元，用于将壁面应力作为边界条件，利用预构建的致动盘模型，计算风电场的总推力。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

在一示例中，第二计算子模块包括：

第三计算单元，用于将风电场的总推力作为边界条件，利用大涡模拟模型，计算风电场的等效粗糙度。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

在一示例中，模拟模块303包括：

建立子模块，用于根据各等效粗糙度，建立风电基地的流场分布模型；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

第三计算子模块，用于将流场分布模型输入至大涡模拟模型中，得到目标风电场的第一预设尺度分量；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

第四计算子模块，用于将流场分布模型输入至预构建的涡粘模型，得到目标风电场的第二预设尺度分量。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

在一示例中，在该装置中，大涡模拟模型包括计算域水平方向边界条件、计算域顶部边界条件和计算域底部边界条件，将周期边界条件作为计算域水平方向边界条件，将垂直方向速度为零、应力为零作为计算域顶部边界条件，将垂直方向速度为零作为计算域底部边界条件。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

在一示例中，该装置还包括：

确定模块，用于根据目标风电场的第一预设尺度分量和第二预设尺度分量，确定目标风电场的机组数据。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

在一示例中，获取模块301中的机组数据包括机组排布、机组类型中的至少一种。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。

上述装置的具体限定以及有益效果可以参见上文中对于风电基地流场模拟方法的限定，在此不再赘述。上述各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

图4是根据一示例性实施例提出的一种计算机设备的硬件结构示意图。如图4所示，该设备包括一个或多个处理器410以及存储器420，存储器420包括持久内存、易失内存和硬盘，图4中以一个处理器410为例。该设备还可以包括：输入装置430和输出装置440。

处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

处理器410可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器410还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。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420作为一种非暂态计算机可读存储介质，包括持久内存、易失内存和硬盘，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中风电基地流场模拟方法对应的程序指令/模块。处理器410通过运行存储在存储器420中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述任意一种风电基地流场模拟方法。

存储器420可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据、需要使用的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器420可选包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至数据处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置430可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。

一个或者多个模块存储在存储器420中，当被一个或者多个处理器410执行时，执行如图1所示的方法。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图1所示的实施例中的相关描述。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。