基于CFD的复杂地形风能分布研究

提出一种通过计算流体力学(CFD)计算风电场风速和风能分布的方法,该方法通过Argis软件对风电场CAD等高线图进行离散处理,按照风速玫瑰图分布,利用Fluent软件对复杂地形条件下风场按照12分度进行数值计算,并按照风速风向分布概率由Tecplot软件进行后处理,得到整个风场的风速分布特点和风能分布.将计算结果与WAsP软件作比较,结合地形特点进行分析,认为本文计算方法得到的结论较为可靠.

复杂地形风电场微观选址优化

针对复杂地形条件下,风电场微观选址优化技术难度大的问题,提出一种在复杂地形下进行风电场微观选址优化的方法。应用Jensen模型和Lissaman模型,综合考虑不同高度下风速分布和风力机之间的尾流影响,其中尾流考虑了上游风力机的尾流对下游风力机转轮面的遮挡面积的影响;风向按照十六分度处理,风速按照威布尔分布处理;用每分度风速、概率密度及尾流模型分别计算每个分度的功率值;优化目标是使整个风电场的输出功率达到最大。以风力机在给定风电场中坐标为自由变量,以地形边界和风力机之间的最小距离为约束条件,通过改进的实值编码遗传算法搜索最优解。最后将该优化算法得到的最优解与经验布置方法得到的结果进行比较,证明该优化算法的优越性,指出经验布置方法的局限性。

基于制动盘模型的复杂地形风电场空气动力场数值模拟

研究复杂地形条件风电场空气动力场对风电场的微观选址、风功率预测等有着重要的意义。本文采用制动盘理论简化风力机对风场空气动力场的影响,按照数值方法求解复杂地形条件风场空气动力场,研究网格、边界条件以及湍流模型等对风场空气动力场的影响,结合风电场实测数据对比分析风场空气动力场数值计算方法的可靠性,得到适合复杂地形风场空气动力场数值计算方法。研究结果可为风电场微观选址和风功率预测等提供参考。