动态风工况下复杂地形风电场流场多尺度仿真

首先在秒级风速数据的基础上构建动态风速函数模拟真实风速工况,同时基于高程数据构建某真实复杂地形的三维结构图。基于格子玻尔兹曼方法并结合自适应格子排布,对复杂地形风电场非定常流场进行数值计算,得到该风电场的风资源分布。之后在典型位置布置2台2 MW风力发电机,考虑真实风力机叶片的动态旋转计算风力机及真实复杂地形在动态风工况下的流场。研究实际复杂地形和动态风速下风电场的风速分布及尾流结构演变规律。结果表明：该方法可实现对复杂地形在动态来流风速作用下的风资源分布预测,并考虑风力机小尺度尾流结构实现对真实风电场流场的多尺度仿真。     

基于热稳定度风向标准差法的风速外推模型研究

针对风能评估中外推轮毂高度处风速的问题,分析了高层风切变指数特性,建立了基于风向标准差法的风速外推模型。该模型首先剔除小于3 m/s的低风速数据及大于25 m/s的高风速数据,再利用风向标准差法对该地区风资源进行热稳定度分类,计算相应的风切变指数,并进行轮毂高度处风速推算。计算结果表明,相对于没有进行数据筛选的计算模型,推算精度提高了5.46%,加强了风能评估的准确性,对风电场的风资源评估具有一定的指导意义。     

近海风电场风能参数模型及其应用研究

针对近海风电场风资源评估的众多影响因素,利用风资源评估软件WAsP,结合某近海风电场工程实际并根据实测风数据,采用单变量分析方法对海面粗糙度模型、尾流耗散系数模型、逆温层模型、热通量模型等进行理论意义、取值原则和敏感性研究,旨在提升软件预测精度,提高风资源评估的准确性。结果表明:合理的风能参数模型和修正后的参数值可减小建模误差,提高风资源评估的精度,可为工程实际提供参考。     

沿海地带大气热稳定性判定模型及其在风切变的应用研究

文章基于某沿海测风塔的实测风数据,分析比较了不同大气热稳定度判定参数及分类标准对沿海地带风切变系数计算的适用性,并采用合适的大气热稳定度分类方法对该地区的大气热稳定度进行分类,计算不同大气热稳定度等级下的风切变系数,外推高层风速,并与该测风塔的实测高层风速进行对比分析。分析结果表明:推算小风速时误差较大;风切变系数的日变化与大气热稳定性的日变化存在着高度的相关性;相比于其他判定模型,使用基于梯度理查森数的模型能得到更具有鲁棒性的风廓线特性;相比于传统的不分类推算方法,按照不同热稳定性下的风切变系数外推可得到更准确的高层风速。     

风电场风机降噪控制策略研究

风电场规模不断扩大使得风机与居民区之间的距离越来越近，风机运行产生的噪声问题日趋严重。针对风电场噪声超标严重的现象，基于ISO 9613声学传播、衰减国际标准，提出了一种风电场风机降噪优化控制模型。模型考虑了地形、风向、时间段、风机机型等多参数的影响，通过实际项目的模拟验证了模型的可靠性及准确性。结果表明，模型的优化效果较好、计算效率高。能够以满足噪声标准为前提，进一步选择发电量最优的方案作为风机的运行策略，为风电场前期选址评估和后期运行控制提供可靠的解决方案。     

LES不同模型对陡坡风场的空气动力场研究

利用LES的SM模型、DSM模型和WALE模型分析了二维陡坡地形的空气动力场,并将其模拟结果与试验和RNGκ-ε湍流模型的结果进行对比分析。结果表明,LES的亚格子模型在模拟分离区、速度分布和湍流强度分布方面较RANS模型更具准确性和全面性;WALE模型是三个亚格子模型中计算时间较短且结果更准确的亚格子模型,因此选择WALE模型模拟复杂地形风电场的空气动力场,可以获取更加精准的流场分布,为工程应用提供理论参考。