風資源評估改進方法的研究

發(fā)布時間：2020-06-07 01:24

【摘要】： 風資源評估為風電場微觀選址及經(jīng)濟評價提供依據(jù),是風電工程中重要的環(huán)節(jié)。流體力學和計算流體力學為風資源評估提供了理論計算方法,但工程應用方法還在不斷優(yōu)化過程中。目前多數(shù)風電工程設計所采用的風能計算軟件WAsP在平坦地形下可以取得較好的結果,但復雜地形下計算誤差較大,國內(nèi)外對此問題研究較多。本文首先概括總結了風資源評估的研究情況,重點分析了風速變化、湍流、風速預測以及風電場湍流的理論研究情況。然后又進一步討論了粗糙度模型、山形模型以及遮蔽模型等工程應用所采用的簡化模型,并認為目前風資源評估中的風速預測方法需要進行改進。接著,針對風速預測中的兩個問題進行了研究。針對風速研究中統(tǒng)計參數(shù)的估計問題,首先,考察風速v的n階矩與形狀參數(shù)k的關系,并給出基于風速3階矩的參數(shù)估計方法。然后,對該方法精度及適應性進行考察。最后,利用張北單晶河風電場場內(nèi)70m塔測風資料在風能特征指標計算上對本文提出的新方法、傳統(tǒng)方法和實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行比較,得出新方法具有高精度、適應范圍較廣的優(yōu)點。針對復雜地形下如南澳風電場用WAsP計算的風速預測誤差較大的情況,首先,引入對區(qū)域復雜度進行度量的RIX(Ruggedness Index)參數(shù)。然后,通過張北單晶河風電場三個風塔之間相互預測的方法,準確得出WAsP風速預測誤差。接著將預測誤差與參考點區(qū)域和預測點區(qū)域RIX大小相聯(lián)系進行分析。最后,得出參考點區(qū)域與預測點區(qū)域RIX大小對WAsP風速預測結果的影響的定性結論,并給出基于參考點區(qū)域與預測點區(qū)域RIX相對大小的修正WAsP風速預測結果的經(jīng)驗公式。最后,將上述改進方法引入張北單晶河風電場的風資源評估中,在WAsP傳統(tǒng)方法計算結果的基礎上進行了修正,并給出修正后風資源分布圖和風機布置圖。
【圖文】：

風頻,風速,長期變化