基于WAsP对中小型风电测试场最优布置方案的研究

利用WAsP软件统计分析某中小型风电测试场的全年风资源数据,得到测试场全年风向玫瑰图和风速频率分布图,依据该分布图初步制定机位布置方案,并按照布置方案对测试场6台被测风力发电机组进行实地布置并开展6个月的功率测试,然后将实测数据导入WAsP软件中,结合测试场基本情况计算出尾流损失结果,并与基于测试场不同季节风向玫瑰图制定的不同机位布置方案的模拟结果进行对比。

中小型风电测试场风力机优化布置方法的研究

针对中小型风电测试场的用途及风能资源的有效利用,提出了机位“梯形”和“分散”两种布置方案,基于WAsP软件进行两种方案下的年发电量和尾流损失计算,得出“分散布置”方案下年发电量、尾流损失均优于“梯形布置”。根据该地区盛行风向和第二主风向的特点,进行了两种不同方案的数值模拟,利用CFD数值模拟方法深入剖析尾流损失的具体原因,得出了机位之间尾流速度相互影响的关系,加入第三风向对机位作出调整,并最终得到了最优布置方案,将风电测试场的年发电量提高到了142.323 MWh,风力机的尾流损失减少到了0.219%。

不同机型中小型风电机组尾流的数值模拟研究

为了给山东东营某风电测试场中风力机机位布置的优化提供理论依据,利用CFD对测试场中6台不同机型的中小型风电机组的尾流特性进行数值模拟计算,通过对比各机型尾流纵、横向速度分布云图及速度分布曲线得出:10kW、30kW风力机尾流在16D处恢复至来流风速,横向尾流影响范为-0.75D^0.75D之间,较其他机型恢复速度快.额定转速更快的1.5kW、3kW风力机和风轮直径最大的100kW风力机尾流速度在18D处恢复至来流风速的90%左右,横向尾流影响范围为-1.25D^1.25D.风轮直径与额定转速均会对尾迹恢复速度和尾迹影响范围产生影响.