WT软件功能详细介绍

METEO DYN WT软件5.0版本功能详细介绍说明在当前的风电场开发当中，地形变得越来越复杂，环境变得越来越复杂，越来越多的客户（投资者、开发商、制造商）求助于计算流体力学技术进行流场模拟及风资源评估。Meteodyn WT是由法国政府环境与能源署ADEME支持开发的基于计算流体力学技术的风资源评估及微观选址软件工具，截止2014年12月底美迪WT在中国共有131个用户使用、共152套。该软件功能及相关信息具体说明如下：

一、测风塔位置选择优化

风电场前期工作的第一步就是在已圈定场区范围内设立测风塔，搜集一年的风流数据。复杂山地风电场开发中，测风塔的选址往往代表性不强，借主观经验，造成其测量数据质量不高、代表性差，从根本上影响最终风资源评估结果的准确性。

通过在WT软件中输入已确定区域的地形及粗糙度数据，并进行定向模拟计算，根据整个场区的定向模拟计算结果（湍流强度、入流角、风加速因数）选择风电场中最具代表性的位置来设立测风塔，避免以往只凭经验的缺点，使其测风塔结果更具有代表性。

地形图数据兼容格式：地形数据格式可以为dxf，map，xyz，shp等格式。

粗糙度数据兼容格式：粗糙度数据格式可以为map，tiff，xyz，chm等格式。

地形图卫星数据提供及自动整合功能：为客户提供卫星地形数据，可以针对勘测数据进行外围弥补，软件可以自动对两个甚至多个地形数据进行整合。

粗糙度卫星扫描数据功能：为客户提供扫描的地表粗糙度数据信息，用户可以根据这些卫星信息直接进行粗糙度的设定与分析，而无需手动绘制粗糙度文件。目前WT提供三个粗糙度数据库ESA 2.3版本全球数据库，300m分辨率；NCLD全美数据库，30m分辨率；CLC全欧数据库，100m分辨率。

定向模拟计算跟踪显示及发散区域定位功能：在CFD模拟中，对用户所选的多个结果点实现残差和计算结果的实时监控；当出现计算发散现象时，对导致发散的区域进行定位，为改善结果收敛性提供关键信息。。

定向模拟计算结果输出及显示：软件可以输出及显示整个流场模拟计算结果，可以看到任何一个平面与切面的变量值（风加速因数、湍流、入流角、水平偏差）。

定向模拟计算结果的各种格式输出功能（Paraview，Tecplot，surfer）：可以输出各种兼容格式，并在相应工具中进行可视化效果演示，可以输出每个网格点上的CFD模拟结果，以及风速的三个矢量分量。

定向模拟计算队列优先次序控制：可以手动调整等待列队中计算任务的先后顺序，并可以随时暂停、恢复计算任务的发送。另外，当关闭软件时，等待列队中未完成的计算任务可以被存储，在下一次启动软件时，能够读取之前的列队继续发送计算。

二、风电场风能资源评估

根据风电场测风塔的测风数据，并结合地形数据及粗糙度数据，可以模拟计算得到整个场区风能资源分布图及其它风流属性图谱，可以根据用户需要，选择不同的高度进行风资源图谱绘制，以及不同的变量（如能量密度、功率、平均湍流强度、平均入流角、极风速等等）进行绘制。根据这些绘图，可以清楚得到各种数据在整个场区的分布情况，为下一步微观选址奠定基础。

风流数据格式：可以直接输入tab格式、tim格式（测风塔时间序列数据）、akf格式、timsigma格式、SST格式等。

多塔综合模拟功能：可以输入不同的测风塔，对测风塔数量没有限制，可以进行真正的多塔综合，可以根据实际情况，进行分片分区域控制，灵活设置多测风塔综合权重。

中尺度数据的降尺度模拟计算功能：可以整合中尺度数据进行降尺度模拟分析计算，尤其是在没有测风数据的情况下，业主可以采用中尺度数据或者设计院自行采购中尺度数据，然后载入WT中进行降尺度模拟分析计算，得到高分辨率风资源图谱。

湍流校正功能：可以根据实际测量的湍流，对软件模拟的湍流再进行矫正分析，得到更为准确的湍流结果。

空气密度校正功能：可以输入实际空气密度，软件自动计算每台风机轮毂高度处的空气密度，并在发电量计算中自动考虑。

兴趣区域的确定及不同高度的输入：用户可以一次性定义多个不同高度的绘图区域，软件可以一次性输出不同高度的WRG文件，可以自行指定绘图区域的分辨率并进行相关计算。

大气热稳定度自动计算功能：可以根据实测数据自动计算场区的大气稳定度分布，生成包含大气稳定度信息的时间序列文件，在发电量评估中加以考虑。

WRG文件与WRB文件的输出功能：WT可以输出通用的WRG文件，也可以输出目前最新格式的WRB文件，WRB文件包含更多的信息内容，可以为风机优化提供更多有意义的信息并进行相关约束。

三、风机微观选址

根据风能资源绘图，并结合实际地形情况，工程师可以通过WT软件选择风机的位置，确定风机坐标，可根据不同版本IEC标准进行风机选型。

IEC不同版本标准的结果输出及比较：用户可以选择所关注的版本：IEC 61400-1第二版、第三版、第三版2010修订版；增加适用于第三版修订版湍流强度计算的附加湍流模型（完整Frandsen模型，2007）；用户可以指定风机的风速和湍流设计等级，用于机组适应性校核；用户可以指定材料的W?hler系数，用于有效湍流强度的计算。

风机微观选址：也可以手动微调风机位置，并进行不同变量图层的更换，以选择更为合适的位置。

风机位置自动优化：可以指定风机数量，并且设定不同约束条件，进行风机微观选址自动优化。

风电场开发容量自动评估：根据指定区域范围以及风资源图谱，根据设定的约束条件，软件会自动确认该区域可开发的容量，并进行风机位置自动选择。

四、发电量评估

通过风电机的微观选址，以及最后的综合，可以得出每台风电机的发电量时间序列，可以进行风电场后评估工作，根据实际风电机发电量数据，以及我们计算的发电量时间序列，两者进行比较，可以发现风机运行过程中存在的问题，如我们根据风流测算，该风电机应该满发，但是实际却没有，那么我们可能就要去查看该风电机状态，是否有故障，是否需要维修等等。

功率曲线自动校正功能：软件可以根据不同的空气密度，以及输入的功率曲线，对其进行变桨自动调整。

风电场风机混搭策略功能：可以允许在同一风电场内布置不同风力发电机以及不同轮毂高度的风力发电机，进行混搭发电量计算及尾流效应分析。

尾流模型选择功能：WT提供优化的park模型以及快速涡流粘性模型供工程师选择。

尾流模型中附加湍流模型选择功能：目前WT软件提供多种附加湍流模型——简化的Frandsen模型、完整的Frandsen模型、原始Quarton模型、改进的Quarton模型以及荷兰TNO实验室的Quarton模型，这些不同的附加湍流模型与相关的尾流模型结合，共有10种不同组合可供选择。

发电量折减及不确定性分析功能：软件可以考虑各种折减与不确定性，可以按照不同概率水平输出发电量。

软件中的三维可视化功能：软件进行所有变量结果的三维可视化，便于用户进行查验及演示。

KMZ结果输出功能：可以将整个风电场的风资源图谱及风机位置自动生成kmz文件，并载入到google earth中，进行未来场区规划及模拟演示。

五、提供风机厂商载荷安全分析所需数据

根据WT软件输出的相关结果，如入流角、湍流强度、极大风速等变量，可以以此为依据来进一步分析风电机载荷，尤其是在复杂地形情况下，以往软件都无法进行精确计算，并且不能提供相应变量的分扇区结果值，WT解决了这个问题。

湍流矩阵输出功能：可以输出完整的湍流矩阵，不同风速段、不同方向扇区的各种湍流强度，方便厂商及设计院进行选型及风机载荷安全分析。

综合结果输出功能：可以输出完整的入流角、扫风面积的范围内的风切变、容量系数、发电量、尾流损失、尾流衰减、以及各个方向扇区的相关变量输出，结果丰富。

自动生成报告功能：用户可以选择不同语言（英语、中文、法语）、不同格式（word、pdf、excel、csv）以及不同的输出内容来生成自动报告：

软件运行平台

能够在所有32位与64位的中文Windows平台上（XP，Vistas，Windows7，Windows8，Server2003，Server2008，Server2012）运行，支持多核处理。

软件接口

与Tecplot软件接口

与Paraview软件接口

与Surfer软件接口

与Google earth软件接口

与Global Mapper软件接口 与Openwind软件接口

与windfarmer软件接口

与windpro软件接口

与Excel软件接口

与word软件接口

与PDF软件接口

与windographer软件接口