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WT軟件在風電場測風塔選址及風能

2012-09-21 來源:《風能》 瀏覽數(shù):2282

  華北某風電場海拔高度1290m~1784m,占地面積118.57km2,建設規(guī)模為400MW。地貌有臺地和少部分緩坡丘陵。玄武巖臺地地勢總體呈南高北低、西高東低的波狀起伏,較為平坦。目前場區(qū)內有兩座測風塔,在不引入特定地點風流實測數(shù)據(jù)的情況下,WT 軟件可以對流體進行定向模擬進而了解風流的相關屬性。


  影響風況的風流參數(shù)主要有風加速因數(shù)、入流角、湍流強度和水平偏差。這些風流參數(shù)都受到地形的影響,其中風加速因數(shù)和湍流強度還受到地表粗糙度的影響。WT 在三維網(wǎng)格中求解NS 方程,可以準確模擬地形起伏變化對風流的影響,根據(jù)地表粗糙度水平,在NS 方程中自動應用附加的表面吸收井項或林區(qū)體積吸收井項,并相應地修整湍流模型,以模擬不同地表對風流的影響。
  測風塔選址時,所在位置的湍流強度、水平偏差、入流角要盡可能小,而風加速因數(shù)要能代表風電場區(qū)域的平均水平。以此風電場已有的兩座測風塔70m 高度的扇區(qū)292.5°(圖2—圖5)和扇區(qū)225°(圖6—圖9)為例說明。將風電場區(qū)域內地形粗糙度設為0.05,扇區(qū)步長22.5°,進行風流參數(shù)定向計算。
  在扇區(qū)292.5°方向上,測風塔1 和測風塔2 所在位置風加速因數(shù)約為1.25,基本可以代表整個風電機組所在的區(qū)域;湍流強度為0.13,周邊區(qū)域與之類似,其南方有一低值區(qū);水平偏差和入流角的情況也較為理想。在扇區(qū)測225°方向上,測風塔1 風加速因數(shù)偏小,測風塔2 則和風電機組區(qū)域的平均水平差別不大。兩個塔所在位置的湍流強度、水平偏差、入流角都較周邊的值低,符合上述提及的原則。測風塔1 距離風電機組陣列過遠,海拔于風電機組群所在處相差了百米以上,綜合考慮,用測風塔2 進行風能資源評估更為合理。

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