基于线性模型的风电场发电量计算与分析

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基于线性模型的风电场发电量计算与分析

王远１，２陆志良１郭同庆１

１．南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室，南京，２１００１６；　　　　２．广东省水利电力规划勘测设计研究院，广州，５１０６３５

摘要：针对相对平坦地形，采用线性化流体方程描述流场，并根据大气边界层特性进一步简化计算方法，即利用所谓地形影响系数快速求解感兴趣点（一般为风机位置）的流动速度；针对尾流影响，采用工程上广泛使用的修正Ｐａｒｋ模型来求解，尾流线性叠加并忽略较弱的尾流影响。文中介绍了一个已建典型海滨风电场的装机规模、地表粗糙度以及测风情况，并以此风电场为算例采用不同测风数据进行发电量计算，预测结果与实际发电量较好地吻合。最后探索了算例风电场各风机发电量不均衡原因，提出地形图大小对风场模拟准确性的影响，并从工程设计角度提出具体意见。

风场模拟；地形影响；尾流影响；测风数据；发电量

ＴＭ６１４

Ａ

１００５－２６１５（２０１１）０５－０６５５－０６

Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｏｕｔｐｕｔ　ｏｆ　Ｗｉｎｄ　Ｆａｒｍ　

　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｍｏｄｅｌ

Ｗａｎｇ　ＹｕａｎＬｕ　ＺｈｉｌｉａｎｇＧｕｏ　Ｔｏｎｇｑｉｎｇ

基金项目：国家重点基础研究发展计划（“九七三”计划）（２００７ＣＢ７１４６００）资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目。

２０１１－０４－２９

２０１１－０８－０９

陆志良，男，教授，博士生导师，１９６３年６月生，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｕｚｌ＠ｎｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ。

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（４）

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图３

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３．２发电量　　　　▲＿＿ｒ日”＾口．

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图９；

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＠＠［１］　　Ｐａｌｍａ　Ｊ　Ｍ　Ｌ　Ｍ，　Ｃａｓｔｒｏ　Ｆ　Ａ，　Ｒｉｂｅｉｒｏ　Ｌ　Ｆ，　ｅｔ　ａｌ．　　　　　　　Ｌｉｎｅａｒ　ａｎｄ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｍｏｄｅｌｓ　ｉｎ　ｗｉｎｄ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｓｓｅｓｓ

　　　　　　　ｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｗｉｎｄ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｍｉｃｒｏ－ｓｉｔｉｎｇ　ｉｎ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｔｅｒ

　　　　　　　ｒａｉｎ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗｉｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　

　　　　　　　Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ，　２００８，９６　（１２）　：　２３０８－２３２６．

＠＠［２］　　Ｊｅｎｓｅｎ　Ｎ　Ｏ．　Ａ　ｎｏｔｅ　ｏｎ　ｗｉｎｄ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　

　　　　　　　［Ｒ］．　Ｒｉｓφ－Ｍ－２４１１．　Ｄｅｎｍａｒｋ：　Ｒｉｓφ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏ

　　　　　　　ｒａｔｏｒｙ，　１９８３．

＠＠［３］　　Ａｉｎｓｌｉｅ　Ｊ　Ｆ．　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｎ　ｅｄｄｙ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　ｍｏｄｅｌ　

　　　　　　　ｆｏｒ　ｗｉｎｄ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｗａｋｅｓ　［Ｃ］　／／　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　７ｔｈ　

　　　　　　　ＥＷＥＡ　Ｗｉｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．　Ｏｘｆｏｒｄ：　ＥＷＥＡ，　　　　　　　１９８５　；６１－６６．

＠＠［４］　　Ａｎｔｏｎｉｏｕ　Ｉ，　Ｐｅｄｅｒｓｅｎ　Ｔ　Ｆ．　Ｎａｃｅｌｌｅ　ａｎｅｍｏｍｅｔｒｙ　ｏｎ　ａ　

　　　　　　　１　ＭＷ　ｗｉｎｄ　ｔｕｒｂｉｎｅ：　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｐｅｒｆｏｒ

　　　　　　　ｍａｎｃｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｂｙ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎａｃｅｌｌｅ　ｏｒ　ｍａｓｔ　

　　　　　　　ａｎｅｍｏｍｅｔｅｒ　［Ｒ］．　Ｒｉｓφ－Ｒ－９４１　（ｅｎ）．　Ｄｅｎｍａｒｋ　：　Ｒｉｓφ　

　　　　　　　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，　１９８３．

＠＠［５］　　Ｍｉｇｏｙａ　Ｅ，　Ｃｒｅｓｐｏ　Ａ，　Ｇａｒｃｉａ　Ｊ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　　　　　　　　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｗｉｎｄ－ｔｕｒｂｉｎｅｓ　ｉｎ　ａ　ｗｉｎｄ　

　　　　　　　ｆａｒｍ［Ｊ］．　ＳｃｉｅｎｃｅＤｉｒｅｃｔ，　Ｅｎｅｒｇｙ，　２００７，３２　（１０）　：　１８７１－

　　　　　　　１８８５．

＠＠［６］　　Ｋａｉｍａｌ　Ｊ　Ｃ．　Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｉｎ　ａｎ　ｕｎｓｔａ

　　　　　　ｂｌｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｌａｙｅｒ［Ｊ］．　Ｊ　Ａｔｍｏｓ　Ｓｃｉ，　１９７７，３５（１）　：　１８－

　　　　　　　２４．

＠＠［７］　　Ｊａｃｋｓｏｎ　Ｐ　Ｓ，　Ｈｕｎｔ　Ｊ　Ｃ　Ｒ．　Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ　ｗｉｎｄ　ｆｌｏｗ　ｏｖｅｒ　　　　　　　ａ　ｌｏｗ　ｈｉｌｌ［Ｊ］．　Ｑ　Ｊ　Ｒ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌ　Ｓｏｃ　１９７５，　１０１（４３０）．．

　　　　　　　９２５－９５５．

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基于线性模型的风电场发电量计算与分析

作者：

作者单位：

王远， 陆志良， 郭同庆， Wang Yuan， Lu Zhiliang， Guo Tongqing

王远,Wang Yuan(南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室,南京,210016;广东省水利电力规划勘测设计研究院,广州,510635)， 陆志良,郭同庆,Lu Zhiliang,Guo Tongqing(南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室,南京,210016)南京航空航天大学学报

Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics2011,43(5)

刊名：英文刊名：年，卷(期)：

本文链接：/Periodical_njhkht201105016.aspx