大型風電場風電機組尾流模型及其應用研究.pdf

1、截止到2014年底，全球發(fā)電量約有4％來源于風電，據預計，風電發(fā)電量在2020年將會翻一倍，而到了2030年，風電的發(fā)電量有望突破到全球發(fā)電比例的20％。隨著風電的迅速發(fā)展，降低風電場發(fā)電過程中各項發(fā)電損失變得尤為重要;尾流效應則是風電場能量損失中一個相當重要的因素，占據著很大的比重。降低尾流效應在風力發(fā)風電場中的發(fā)電損失，一直是備受人們關注的課題。
　　在風力發(fā)電場微觀選址過程當中，風電機組的排布方式將直接影響到每臺風力機的來流

2、風特性。自然來流風流經上游風力機風輪進行做功，到達下游風力機后風速和做功能力都會有所下降，產生尾流效應，因此，研究和選擇合理的風力機排布方式對于提高風電場風電機組的發(fā)電效率具有顯著作用。目前，國內外用于風力發(fā)電場風電機組優(yōu)化排布的尾流模型主要是一維線性、非線性模型及其迭加模型;為了提高計算精度和更加貼近實際情況，我們采用動能定理、葉素動量理論與高斯分布和歐拉輸運方程相結合，推導了完整的三維非線性高斯尾流模型及其迭加模型，對單臺風力機尾流

3、速度分布、功率預測及多臺風力機迭加情況下的功率預測進行了研究計算，在基于對所得結論的分析下，指導了風電場的微觀選址工作，達到了提高風力發(fā)電場整體經濟效益的目的。本文基于MATLAB軟件編寫相關程序對各類尾流問題進行了研究計算，將風洞試驗、風電場運行數(shù)據及各類數(shù)值模擬結果與計算結果進行了對比分析。結論表明，推導建立出的完整高斯尾流模型及其迭加模型更加可靠、合理，可應用于實際工程計算，指導風力發(fā)電場微觀選址及優(yōu)化布置工作，提高風力發(fā)風電場的