【摘要】：近年來,風(fēng)力發(fā)電迅猛發(fā)展,現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日益成熟,風(fēng)電場的前期規(guī)劃與開發(fā)受到了越來越多的重視。其中,風(fēng)力機(jī)優(yōu)化布置是非常關(guān)鍵的核心問題之一。風(fēng)力機(jī)布置方案的優(yōu)劣將直接影響風(fēng)資源和土地資源的利用率以及風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)效益。如何在給定的風(fēng)資源與有限的土地面積上,尋找最佳的風(fēng)力機(jī)布置方式,使得在風(fēng)電場發(fā)電量最大的同時(shí)發(fā)電成本最低,從而有效地利用風(fēng)資源與土地資源,是一個(gè)需要深入研究的問題。作者以西南地區(qū)安寧河谷地帶的一風(fēng)電場作為研究對(duì)象,以風(fēng)電場發(fā)電量最大、尾流影響較小為優(yōu)化目標(biāo),建立基于改進(jìn)的粒子群算法的優(yōu)化計(jì)算數(shù)學(xué)模型,開展了風(fēng)力機(jī)機(jī)位優(yōu)化布置的研究。主要工作如下:(1)收集風(fēng)電場的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)并對(duì)收集到的風(fēng)電場測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,深入分析了解風(fēng)電場的風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)能和湍流強(qiáng)度等數(shù)據(jù);(2)在熟悉風(fēng)資源CFD軟件Meteodyn WT的理論和求解方法的基礎(chǔ)上,利用Meteodyn WT軟件對(duì)所選風(fēng)電場測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行CFD求解計(jì)算,得到整個(gè)風(fēng)電場各個(gè)位置的風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)能和湍流強(qiáng)度等參數(shù),并采用數(shù)值方法建立風(fēng)電場地形模型;(3)以風(fēng)電場發(fā)電量最大、尾流影響較小為優(yōu)化目標(biāo),建立基于改進(jìn)的粒子群算法的優(yōu)化計(jì)算模型,對(duì)風(fēng)力機(jī)機(jī)位進(jìn)行優(yōu)化布置研究。研究結(jié)果表明,對(duì)風(fēng)電場風(fēng)力機(jī)機(jī)位優(yōu)化布置后,其理論發(fā)電量提高了5.58%,可為該風(fēng)電場今后風(fēng)力機(jī)機(jī)位布置提供一定的參考,同時(shí)該研究成果也可以應(yīng)用到其他風(fēng)電場的規(guī)劃設(shè)計(jì)中。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM614
【圖文】：

圖 2.1 各測(cè)風(fēng)塔地理位置示意圖Fig.2.1 Location map of anemometer tower據(jù)每個(gè)測(cè)風(fēng)塔測(cè)風(fēng)周期和數(shù)據(jù)完整率，6735#測(cè)風(fēng)塔采用 2008.12-2009.11 平均代表年，8042#與 8051#測(cè)風(fēng)塔采用 2011.5-2012.4 作為代表年。各測(cè)風(fēng)塔不同均風(fēng)速見表 2.2。表 2.2 各測(cè)風(fēng)塔不同高度月平均風(fēng)速統(tǒng)計(jì)表Tab.2.2 Monthly average wind speed of each anemometer tower at different altitude度2008 年 2009 年12 月 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月0m 4.64 4.31 8.61 7.42 5.22 6.34 4.60 4.15 4.36 4.96 3.27 4.82 0m 4.50 4.13 8.41 7.33 5.06 6.20 4.44 4.04 4.25 4.93 3.11 4.67 0m 4.34 4.04 8.18 7.14 4.95 6.01 4.33 3.85 4.10 4.73 2.99 4.55 0m 4.00 3.68 7.50 6.50 4.48 5.43 3.88 3.50 3.67 4.25 2.70 4.14

圖 2.2 16 扇區(qū)方位示意圖Fig2.2 16 sector azimuth diagram的風(fēng)向頻率通常用風(fēng)玫瑰圖來表示。所謂玫瑰圖就是在極坐標(biāo)圖各個(gè)扇區(qū)的頻率分布，以相應(yīng)的比例長度繪制的形如玫瑰花的圖既可按一天中每個(gè)小時(shí)去繪制，又可按月份繪制。對(duì)繪制的一析比較，就可以得到一天或一年中風(fēng)向的變化。各個(gè)風(fēng)向上的平均風(fēng)速和風(fēng)能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)繪制的圖分別稱為風(fēng)速玫，風(fēng)向頻率和風(fēng)能頻率以玫瑰圖表示，而風(fēng)速頻率和風(fēng)功率密度示[26]。 80m 高度全年各扇區(qū)風(fēng)向和風(fēng)能頻率分布見表 2.4，風(fēng)向和風(fēng)能示。從下表可以看出，該風(fēng)電場的風(fēng)向和風(fēng)能方向基本一致，大、風(fēng)能頻率最高，盛行風(fēng)向穩(wěn)定。

NE 2.89 0.17 0.67 0.06 2.38 0.07ENE 1.81 0.05 0.34 0.01 1.31 0.01E 1.89 0.09 0.43 0.03. 0.97 0.03ESE 1.14 0.07 0.42 0.03 0.85 0.02SE 1.28 0.10 0.89 0.08 1.32 0.02SSE 2.38 0.87 19.40 19.13 3.55 1.29S 31.50 69.38 30.63 63.35 41.80 83.57SSW 11.74 19.88 2.50 2.65 8.29 9.81SW 1.88 0.60 0.54 0.01 0.880.12WSW 1.02 0.1 0.48 0.01 0.480.05W 1.41 0.45 0.60 0.07 0.55 0.12WNW 1.06 0.09 0.72 0.05 0.60 0.02NW 2.03 0.14 0.91 0.04 2.83 0.15NNW 11.56 2.11 18.50 8.15 11.92 1.33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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5 楊s

本文編號(hào)：2749412