风电场复杂地形的微观选址

以红牧风电场为例,分析了复杂地形的风电场微观选址,根据主风向上和垂直主风向上的不同间距布置风机,以对比单机平均发电量和尾流影响.结果表明,主风向上单机的平均发电量随风机间距的增加先增后疵,尾流损失不断减小;垂直主风向上随风机间距的增大单机平均发电量不断增大,尾流损失也不断减小.建议在复杂地形的主风向上风机间距的选择比简单地形小,均为风机直径6～7倍;简单地形的风机间距约为风机直径7～8倍.     

复杂地形风电场微观选址实践探讨

  [目的]  相对于平坦地形风电场,复杂地形风电场内的风速、风向表现出显著的区域性差异,给机组选型、风机排布、发电量评估等工作带来了不小的挑战。旨在解决复杂地形风电场微观选址过程中可能出现的测风塔、等高线、限制因素等问题。  [方法]  基于收集到的风电场项目资料,结合作者工作经验,分别对其进行了详尽阐述,举例说明了限制因素对风电场发电量的显著影响。  [结果]  通过现场勘察,核实了测风塔确切位置、标记了场区范围内的限制因素位置和范围;利用3D矢量数据生成立体高程网格,结合等高线数值对比分析,检验了地形图中等高线值的准确性。  [结论]  准确的测风塔位置和较高质量的测风数据对风能资源评估有决定性作用;限制因素区域的标识,缩短了制定风机排布方案所需的时间,提高了工作效率;结合准确无误的等高线地形图可以较准确地模拟风电场及周边区域的风能资源情况,为投资者提供优质的评估成果。     

基于CFD的复杂地形风电场地形改造方案研究

针对复杂地形风电场微观选址中的工程实例进行地形改造研究,采用米级结构化网格细致划分风场模型,通过计算流体力学方法,对微尺度地形空气动力场进行建模与求解,采用Askervein测试数据验证模型的可靠性;计算得出不同改造方案下机位点处的湍流强度等特性,综合分析后确定合适的改造方案,解决因机位点处湍流强度过大,导致后期风力机组运行故障率较高的问题,提高风力机的可靠性与经济性,适用于复杂地形风电场前期微观选址和后评估研究。     

基于威布尔分布的风电场微观选址优化

提出基于风能全年概率分布特征的风电场微观选址优化方法.采用威布尔分布和风向玫瑰图描述风能的全年变化特性,其中威布尔分布的尺度参数和形状参数根据风速统计数据利用最小二乘法获得.以风电场单位功率发电成本最小化为目标函数,运用遗传算法进行微观选址问题的优化求解.仿真结果表明微观选址优化方案反映了风能的全年变化特性,实现了单位...     

基于CFO的海上风电场微观选址优化算法研究

海上风电场用海面积有限,尾流影响比陆上大,微观选址是其规划设计的关键技术。传统优化算法大多采用离散化变量,使得潜在解空间减少到有限个,难以达到最优化的效果。为了提高海上风电场微观选址优化效率,文章提出了一种基于中心引力优化(CFO)算法的海上风电场微观选址方法。该算法使用实数编码,通过将微观选址优化的变量假设为天体,各个天体之间相互作用,达到平衡的原理,具有可能得到全局最优解和效率高的优点。使用该算法对海上风电场微观选址优化进行仿真,并与现有方法比较。结果表明,所提出的算法得到的排布方式发电量最高,并具有优化精度高、速度快和优化排布较为均匀的特点。该研究结果可以为实际工程应用提供参考。     

风电场机组选型与微观选址优化研究

正风电场前期开发阶段,风电场项目开发公司将请设计单位进行风电场可行性研究。设计单位在获得风电场风能资源数据并对风能资源情况进行评估后,将根据多个主机厂家的机型参数,进行初步的经济性能分析和微观选址工作。一方面通常可行性研究早于风电场主机招标时间,风电机组的技术型式发展很快,可供选择机型不断增多。另一方面,可行性研究报告主要从风电场整体考虑风电机组安全性等级,并不会具体到机位点的安全性要求。因此可行性研究报告中的     

基于改进二进制萤火虫算法的风电场微观选址优化研究

风电场微观选址时应合理布置机组位置,减少尾流影响,提高风电场的综合经济效益。首先,针对不同布机方案及不同来流风向、风速下风电场尾流分布的变化,提出了一种基于坐标变换的风电场尾流场快速计算方法以提高计算效率;然后,对传统二进制萤火虫算法进行改进,从而提高寻求全局最优的能力;最后,基于以上工作,以机组总台数和布机方案为决策变量,以单位功率成本为目标函数,完成了3种风况条件下的风电场微观选址优化工作。经过计算对比分析,本方法在3种风况条件下均得到了更优的布机结果,对工程中海上风电场和陆上平坦地形风电场的微观选址工作具有参考价值。     

海上风电场微观选址工程优化方法与软件开发

海上风电场用海面积有限,同时由于湍流强度低,尾流恢复慢,其微观选址优化排布方法是海上风电的关键技术之一.在实际工程应用中,其排布一般采用人工经验和方案比选方法,由于受主观因素影响以及比选方案数量有限,难以得到工程优质解.文中针对平行四边形网格枚举方法存在计算效率低和优化时间长的问题,提出一种海上风电场微观选址工程优化方...     

测风塔选址对复杂地形风电场风资源评估的影响

为研究复杂地形条件下风电场测风塔的代表性及其对风资源评估的影响,以陕西省靖边县境内某风电场为例,选取3座测风塔资料,利用WindSim软件模拟分析了2011年风电场风能资源分布,并估算了风电场年发电量。结果表明,复杂地形风电场处测风塔数量较少时风资源评估结果的不确定性显著增加,而在考虑地形因素情况下测风塔数量增多,估算发电量更为准确。在地形较为复杂的风电场应根据地形条件布设适当数量测风塔,以得到风电场内较为精准的风资源分布,减少因测风塔位置选择而造成的风资源评估的不确定性。     

多约束条件下智能优化风电场微观选址方法的探究

文中从微观选址的角度及基于CFD计算和多约束条件下智能优化风电场微观选址的方法,对风电场发电量存在不足的情况进行分析,并建立相应的数学模型,通过优化进行微观选址及实践验证。仿真结果表明,此方法在进行微观选址的过程中,可以通过风机位置的优化,得到优化的风能密度高值的点,从而减少尾流损失,提高风机发电量。     

复杂地形风电场一体化优化设计研究

针对现阶段复杂地形风电场微观选址以及风力机布置等的密切关系,以风力机布置更加合理、上网电量更多、投资更加节省为目标,简要分析影响复杂地形风电场设计的主要因素,建立微观选址、集电线路、检修道路设计等一体化的优化问题数学模型,依托风电场区域内已有的1 a测风资料,运用遗传算法进行微观选址的优化,在风力机机位优化的基础上进一步利用单源最短路径算法、最小生成树算法等优化算法对集电线路和检修道路进行优化。实践表明,该文的研究结果可为实际的风电场建设前期工作提供重要的过程指导。     

风电场微观选址应关注的地表现象

风电场微观选址中,在兼顾风能资源的前提下,风电机组机位应回避孤立的山包、植物突变的条带、陡峭山崖边缘、马鞍型地形及垭口部位、滑坡或潜在滑坡地段、岩堆崩塌物、山脊狭窄地段、斜坡地段、山脊侧向冲沟地段、山脊末端等不良地质作用可能发生的地段。这对后继地质勘察,加快工程进度,降低工程成本和保证风电机组基础的安全性都有重要意义。     

风电场微观选址及发电量预测的探讨

对风资源评估、选址地面情况和风机位置的排布等影响风电场微观选址的因素进行了分析.阐述了风电场发电量的预测方法,通过实例说明如何使用相关软件来预测风电场发电量,并根据预测结果对风电场微观选址注意事项进行了探讨.     

风电场微观选址对发电量影响的分析

根据华威风电场风机实际运行监测数据,对比华威风电场12台N62型风机不同方向的发电量、2个场址的平均发电量和同一场址内不同风机的发电量.分析了风电场微观选址对风机发电量的影响.结果表明:4～15号12台风机的单台月发电量差异较大,说明在风电场宏观选址条件相同的情况下,由于微观选址条件的不同,相同型号的风电机组的发电量存在较大的差异;骆驼岭风电场4号风机与风山风电场15号风机正北向发电量的差异较大,地形影响是造成风山发电场发电量较小的主要原因;对凤山风电场内的8～15号8台风电机组进行对比,在各个方向上的发电量差别很大,主要是受到相邻风机间尾流影响所致.     

基于优化CFD模型的风电场风速数值模拟

为了提高风资源普查的精度,更好地针对我国地形及风况,文章优化了现有风资源计算流体力学模型,并编写了相应计算模块。优化模型包括:(1)贴合复杂山地地形的网格化分器,可以对任意地形进行网格划分;(2)通过分析测风数据自动计算湍流模型系数;(3)增加温度运输方程,将大气边界层热稳定度耦合到动量方程和湍流模型中;(4)与实际大气边界层热稳定度分层效应一致的入口条件及壁面函数。为了验证优化后的风资源计算方法的精度,文章对一待开发风电场进行了风资源计算。计算结果显示,使用优化的模块可以更精确地计算风速,与优化前相比,可以将误差至少降低10%。     

基于Openfoam的怀来复杂地形风电场流动特性研究

针对实际风电场复杂地形的流动特性,基于Openfoam开源软件进行二次开发。通过自主研发的网格捕捉地形工具,运用计算流体力学(CFD)模拟方法,研究了复杂地形条件下不同扇区入口方向的流动模拟。模拟结果表明:基于Openfoam的复杂地形模拟方法具有较高的模拟精度,验证了方法的可行性;以河北怀来的实际复杂地形为研究对象,通过定性和定量速度场特性分析可知,风绕过山体,受到山体漩涡流动和风机尾流损失的影响,风电场的风能品质下降;主风向下流动的自持性较高,而在其他扇区进出口的流向速度梯度不为零,存在较大的回流现象,各个机位点在轮毂高位处的观测结果与商业软件计算结果相差15%左右。文章的研究方法对于复杂地形数值模拟和风电场微观选址具有重要的参考价值。