云南山区风能资源观测数据订正方法初探

在风能资源评估中,对于验证后的测风数据,须根据风电场附近气象站等长期测站观测数据,用相关分析的方法将其订正为反映风电场长期平均水平的代表性数据;规范要求长期测站与风电场现场测风数据的相关系数应达到0.80以上。但在地形起伏较大、气象站点分布相对稀少的云南地区,风电场与相关气象站测风数据之间的相关系数都较小,难以达到以上要求,数据订正工作面临着很大的困难。针对这一情况,结合建设中的大风坝风电场,立足于大量的合理性分析,对数据订正方法进行了初步探讨。     

雷达技术在山地风电场资源评估中的应用

雷达测风作为一种新型的测风技术,目前被广泛应用于风电场风能资源测量。中国区域地形地貌复杂,气象条件多变,雷达测风在复杂山地应用,其准确性和可靠性需进一步验证。以重庆市典型低风速复杂山地风电场作为研究对象,开展多款雷达观测对比工作,研究不同类型雷达对风电场风能资源测量的适应性和准确性,结果表明,复杂山地受地形、地貌、多雨、多雾等因素影响,雷达设备有效数据完整率相比传统测风塔较低,因此在复杂山地地形下,雷达设备应与传统测风塔进行配合开展测风工作,声雷达设备在南方山地地形下适应性要优于激光雷达。     

风电厂风能资源分析与评价

依据某风电场所处地区气象站提供的资料,对风能基本要素进行了分析与整理,得到了测风塔的风速、风功率密度、风速频率和风能频率分布等修正数据。从分析结果看,该地区风能资源丰富、有效风时数高、风向稳定、风能分布集中和破坏性风速小,适宜风电场建设。     

中尺度COAMPS模型在风资源评估中的应用研究

在对风电场风能资源进行评估时,主要依据测风数据及气象站数据,但由于测风数据往往缺测或不合理,而距离最近的气象站所提供的气象数据与同期的测风数据的相关性一般较差。鉴于此,引入中尺度数值天气预测模型COAMPS对湖南T风电场工程区域内风资源进行评估分析,并首次将中尺度数据应用于测风塔缺测和不合理数据的插补中。结果表明,中尺度插补订正后的数据与实测数据的月平均值误差为4.87%,标准偏差误差为9.8%,该模型能够较准确地反映风电场风能资源的实际情况。     

新疆盐湖风电场风能资源评估分析

盐湖风电场是规划建设的新风电场,为了更好地利用其风能资源,对盐湖风电场的风能资源进行了评估分析。依据测风塔2794号1 a的测风数据,主要分析了年风能参数、风向频率和风能密度方向分布、风速频率及风能频率、湍流强度以及风切变指数。结果表明:盐湖风电场风功率密度达到4级;主风向与风能密度分布主方向一致;风能频率主要分布在中等风速段;盐湖风电场的风能资源丰富,具有很好的开发价值。     

基于MOS的精细化风速图谱快速生成方法

针对风电场前期规划阶段对风能资源分布情况的需求，提出了一种适用于平坦地形风速图谱快速生成的方法。以山东省风电重点开发区域潍坊市、滨州市和东营市为研究区域，利用Global Wind Atlas(GWA)提供的矢量化年平均风速模拟数据和收集到的测风塔实测风速，建立线性模式输出统计(简称MOS)模型。采用最小二乘法、反距离权重(IDW)插值和普通克里金(Kriging)插值3种方法对研究区域100 m高度GWA风速图谱进行订正。结果表明：(1)3种订正方法中最小二乘法和普通Kriging插值订正效果较优；(2)与原GWA风速图谱相比，订正后的风速更接近实测风速，订正方法有效提高了风速图谱的整体精度。该方法实现便捷，可以较好的体现区域内风速的空间分布情况，适用于平坦地形风能资源的研究与评估，可为工程规划、设计提供参考。     

狭管地形内部风资源分布特性研究

以位于埃及红海苏伊士湾西岸的某风电场为研究对象，采用理论与实测数据相结合的分析方法对风电场内部的风速、风向进行分析，得到狭管地形内部风资源分布规律。采用不同的风资源评估软件进行测风塔互推，对比实测数据对不同软件模拟此类地形的准确性进行验证。结果表明：狭管地形内部越靠近峡谷中心线的地方，风速越大，越靠近山腰，风速越小；基于CFD的风资源评估软件WT能够模拟出狭管地形的风速分布特性，但仍存在较大误差。     

风资源评估中的关键问题评述

风资源评估结果准确与否是风电场投资的关键,其结论的精度和可靠程度受风速测量的准确性及风资源评估参数方法的选取影响很大.文中介绍了测风和风资源评估中应该密切重视的问题,并就这些问题对风资源评估结果影响进行了分析和探讨,具体影响因素包括:(1)测风塔的数量、高度及所用仪器设备;(2)陆上风电场场区内复杂地形;(3)近海风电场离岸距离、风机尾流长度、机组可利用率;(4)大型风电场之间的尾流影响;(5)参考测站数据缺失等.     

高海拔山区风电场风速数据有效性、合理性分析

测风数据的有效性、合理性分析是风能资源评估中数据验证工作的重要环节。现行的风能资源评估规程规范基本均是基于平原风电场的研究而确定。各测验参数中,风速是风能资源好坏的最直接体现。通过选取一批代表测风塔,统计分析各测风塔风速的平均值、实测范围(最大、最小值)、各层间变化、小时变化情况等,提出对风速的基本认识,将统计分析成果与现行规程规范的检验标准进行对比,提出适合高海拔山区风电场的测风塔风速有效性、合理性分析判别标准。     

广西来宾市风能资源分析

为分析广西来宾市风能资源分布情况,并为来宾市风电开发提供一定参考,笔者根据来宾市气象站及已设立测风塔实测数据,结合中尺度风资源数据,采用WT软件模拟来宾市风能资源分布。根据风能数值模拟成果,分别从风速分布及风功率密度分布情况,分析来宾市风能资源分布特征,并提出来宾市风能资源相对丰富区域。在来宾市进行风电场开发建设时,可优先开发来宾市风能资源丰富区域,合理利用来宾市的风能资源。     

地形高差对风速影响的探讨

微地形对风速的影响是明显而复杂的。本文研究了风向与地形倾向间不同关系中风速沿同程变化的影响量，并探讨了其变化规律，得出较为满意的地形高差对风速影响量，并探讨了其变化规律，得出较为满意的地形高差对风速影响量估算的方法。可供山、丘区工程设计风速计算中，对工程区与引用气象台（站）观测场地有较大的形高差时，实测高水位期最大风速资料改正值估算的参考。     

适合云南地区风功率预测的数值天气预报系统研究

为了探寻适合云南地区风功率预测的数值天气预报系统,利用 GFS 资料为中尺度模式 WRF提供初始场和边界条件,评估了不同模式分辨率、参数化方案对云南地区风速模拟结果的影响。结果表明: 对于云南地区,3 km 分辨率风速模拟效果总体上优于 9 km 分辨率; 不同参数化方案对于风速模拟效果影响较大,其中第 3 套参数化方案( 长波辐射方案选用 Earth Held － Suarez,短波辐射方案选用 RRTMG,陆面过程选用 Noah,积云对流方案选用 Kain － Fritsch,行星边界层方案选用 YSU) 为云南地区的最优化方案,其模拟结果与观测资料均方根误差最小( 区域平均均方根误差约为 1. 67 m / s,17 个观测站点平均均方根误差约为 3. 30 m / s) 。进一步结合功率预测模型分析表明,较优的分辨率 －参数化组合方案可以提升云南地区风电场功率预测合格率达 9. 68% ～ 38. 71% 。研究成果对提高云南地区风电场功率预测水平、制定合理消纳风电计划具有一定的指导意义。     

低风速风电场风资源开发分析

低风速地区的风能开发已经成为当前中国风电开发的重要方向。然而,中国关于低风速风电场风能资源特点及计算过程中应考虑的重点问题却研究甚少。文章结合河南省荥阳风电场风资源分析过程,对低风速风电场风资源特点进行了简要剖析,希望对今后的低风速风电场开发提供借鉴和帮助。     

垂直坡度地形风电场的风资源特性研究

为了准确评估垂直坡度地形风电场的风资源特性,选取了风电场内两个具有代表性的位置进行现场测风,对测风数据进行综合对比分析表明,如果来流风向上存在垂直或近似垂直的坡度地形,会对坡顶边缘位置的风速和湍流产生不利影响,而随着向腹地的深入,不利影响将逐渐减弱.因此,机位选址时,在主风向上应尽量避免选择垂直坡度地形的坡顶边缘位置,...     

高湿度高山风电场的防雷接地设计

针对亚热带季风湿润气候区高山风电场,冬季气温低、太阳辐射小,空气湿度大、霜雪期长、冻雨灾害严重、雷暴日多等特点,对风力发电机组、箱式变压器的防雷接地设计谈谈工作体会,经验可供同类风电场设计人员参考。     

复杂地形区域近地层风场的WRF模拟研究

风能资源评估是风能开发利用的关键环节之一,它是制定风能规划、风电场选址和风电功率预测的重要基础。本文采用WRF中尺度大气模式对湖南省湘西自治州某风电场区域进行高分辨率数值模拟,模拟时间为2011年5月19日8∶00—5月24日8∶00,采用4层嵌套结构,最内层水平分辨率为1 km×1 km,并将模拟结果中的小时平均风速(10 m、50 m、70 m)、温度和压强与实测数据进行对比分析。研究结果表明,应用WRF模式对复杂地形区域进行值模拟,不但可以对风速、温度和压强进行较好地模拟,还能刻画出复杂地形局地风场特性。为风能资源评估提供了一种可行的评估手段。     

高海拔山地风电场风能资源分析与微观选址

高海拔山地风电场是今后一段时期风电发展的重要领域,风能资源分析和微观选址在高海拔山地风电场建设中具有重要作用。以拉马（以下缩写为＂LM＂）风电场为例,论述了高海拔山地风电场风能资源分析和微观选址的方法和实际操作,为今后同类高海拔山地风电场建设提供借鉴。     

复杂地形区域风场物理过程参数化方案敏感性分析

在地形比较复杂的山地地区,WRF中尺度气象模式对风电场风资源评估和预测的准确性受物理过程参数化方案选取的影响。研究边界层参数化选取了YSU、MYJ和ACM2方案;陆面过程参数化方案选取了Noah、RUC和Pleim-Xiu方案,对湖南省湘西自治州某风电场区域,采用1 km×1 km水平分辨率进行数值模拟研究,分析9种不同试验方案对模拟结果的影响,结合实测的数据对物理过程参数化方案进行敏感性分析。研究表明:对于区域的风速模拟计算,在测风年(2006年9月1日—2007年8月31日)春季的最优物理过程方案为YSU边界条件和RUC陆面过程;夏季的最优物理过程方案为YSU边界条件和RUC陆面过程;秋季的最优物理过程方案为MYJ边界条件和Pleim-Xiu陆面过程;冬季的最优物理过程方案为YSU边界条件和RUC陆面过程。研究成果为复杂地形区域风场的应用提供参考。     

基于叶素理论及 CFD 的中扬程风力提水机的 低实度高效风轮设计

为了降低风力提水机的起动风速,解决传统风力提水机多叶片大实度、风能利用系数低的缺点,采用叶素理论对风力提水机叶片的气动外形进行设计,引入了修正因子,并根据工程实际优化了叶片的弦长以及安装角;采用CFD方法对风轮进行数值模拟,通过分析证明所设计的风力提水机能在2.5m/s的微风下起动,在额定工况下风能利用系数高达0.46,叶片具有很好的三维流动特性,气流流动稳定无脱流,具有中扬程、低实度、低风速起动进行提水作业的优点,扩大了风能的利用范围。     

峡谷风电场工程微观选址技术研究

分析了峡谷风电场风速相关性、风速垂直和水平切变、湍流强度等风能资源主要特性,提出了峡谷风电场微观选址程序和方法,指出了峡谷风电场微观选址可能的受制约因素并给出了风电机组与主要障碍物最小建议距离。经工程案例分析结果验证该设计方法基本可行,对同类风电场微观选址设计具有一定的借鉴参考价值。