基于风机运行数据的风流场校正方法研究

针对利用CFD风资源分析软件自身模型无法完全修正风资源流场模拟计算误差的情况,提出了一种风电场流场校正方法,采用风机实际运行SCADA数据分扇区校正模拟计算风加速因子,并应用WT软件结合实际风电场运行数据进行了实验验证。结果表明经流场校正后,场区区域内的各机位处流场计算结果更加贴近于现场记录的实际风况。所提出的流场校正方法能够有利于提高复杂地形的风资源评估准确度,对项目技改、项目扩容、项目后评估及周边项目建设准确评估区域风资源具有较大的实用价值。

建筑物群内屋顶形状对屋顶风力机微观选址的影响

以符合城市粗糙大气边界层的速度剖面为入口边界条件,采用Realizable k-ε湍流模型对北方地区常见的、顺列布置的斜屋顶、金字塔屋顶、三角形屋顶及平屋顶建筑物群顶面上方的流动形式、风速及湍流强度分布特征进行了模拟计算,结果表明:平屋顶最利于屋顶风力机的安装,其次为金字塔屋顶,最差为斜屋顶和三角形屋顶;对于金字塔屋顶、斜屋顶和三角形屋顶这些非平顶建筑物,不合适安装低于屋顶最高位置的屋顶风力机,且可优先考虑将屋顶风力机安装于屋檐;为了避开强湍流区域,以上四种屋顶形状顶面屋顶风力机的安装高度不得低于1.1H;在建筑物群内,当安装高度高于1.2H后,屋顶风力机安装于第一排建筑物顶面任何位置时都可避开屋顶的强湍流区域,而此排建筑物顶面风速达到来流风速的高度随着屋顶形状的不同而不同;当安装高度高于1.5H后,可忽略屋顶形状的不同,将屋顶风力机安装于群内所有建筑物顶面任何位置。

大气稳定度对山地风力机功率影响研究

大气稳定度对风力机功率影响较为显著,但该影响在复杂地形中的研究尚不深入。本文通过分析某一山地风电场运行数据和流场测量数据,定量研究了大气稳定度通过风加速因子、湍流强度和风切变指数对风力机功率的影响。受地形影响,风力机来流风速不能直接按上游测风塔轮毂高度风速处理,使用机舱风速根据机舱风速传递函数推算。研究表明,非中性与中性条件下的风加速因子的差值与中性条件下地形效应正相关,且由风加速因子不同造成的来流风速每改变1%可引起功率改变3%。对于同一来流风速,中性时的功率最大,稳定条件时功率略微降低,而在不稳定条件下功率降低显著可达到8%。这一差异可能与风力机最大功率追踪的控制系统参数按中性条件设置相关。