风资源评估软件
风力发电可行性分析

风力发电可行性分析关键信息项:1、风力资源评估平均风速风向分布风功率密度2、地理位置与地形海拔高度地貌特征周边环境3、发电设备选型风机类型单机容量叶片长度4、电网接入条件距离变电站距离输电线路容量电压等级5、投资与成本预算设备采购成本安装调试费用运营维护成本6、预期发电量与收益年发电量估算上网电价投资回收期7、政策与法规支持可再生能源政策补贴政策环保要求11 风力资源评估风力资源是风力发电项目可行性的关键因素。
对平均风速的准确测量和分析至关重要。
通过长期的气象数据收集和实地监测,确定年平均风速是否达到一定阈值,以保证风力发电的经济性。
风向分布的研究有助于优化风机的布局,提高发电效率。
风功率密度则直接反映了风能的富集程度,是评估风力资源质量的重要指标。
111 数据采集与分析采用专业的测风设备,如测风塔,进行至少一到两年的连续监测。
对采集到的数据进行详细的分析,运用统计学方法计算平均风速、最大风速、风速频率分布等参数。
同时,考虑当地的地形、障碍物等因素对风速的影响,进行修正和优化。
112 风能资源评估模型利用先进的风能资源评估软件和模型,结合实地数据,进行更精确的风能资源预测。
这些模型可以考虑大气环流、地形地貌、粗糙度等多种因素,为项目规划提供可靠的依据。
12 地理位置与地形项目所在地的地理位置和地形条件对风力发电项目的实施和效益产生重要影响。
121 海拔高度较高的海拔通常意味着更强的风速,但同时也可能带来施工和运维的困难。
需要综合考虑海拔对风能资源和项目成本的影响。
122 地貌特征如山脉、山谷、平原等不同的地貌会影响风的流动和加速。
选择开阔、平坦且风流通畅的区域有利于提高风机的发电效率。
123 周边环境周边环境包括建筑物、森林、水域等。
这些因素可能会造成风的遮挡、折射或干扰,从而影响风能的利用效率。
在选址时应尽量避开这些不利因素。
21 发电设备选型合适的发电设备选型是确保风力发电项目成功的重要环节。
风电场宏观选址标准化手册V1版

宏观选址标准化手册一、总则1.1目的本规范规定了评估风能资源过程中所使用的软件、主要参数和相关参数的计算方法、资料收集和分析、项目评估、项目考察、敏感性因素排查、道路和集电线路初步设计及成果输出的相关原则和要求。
1.2适用范围本标准化手册适用于风电场风能资源评估、信息收集、项目现场考察、敏感性因素排查、道路和集电线路初步设计及成果输出等工作,为风电场宏观选址、考察、评估、成果提供参考依据。
1.3引用规范下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GBT 18709-2002 风电场风能资源测量方法GBT 18710-2002 风电场风能资源评估方法Meteodyn WT 使用手册Windsim 9.0 快速入门其余软件使用手册(待定补录)二、使用工具2.1地图工具2.1.1GoogleEarthGoogleEarth是一款在线地图软件,主要用于地形图的查看,坐标、高程等信息的在线查看、虚拟定位、叠图、面积测量等功能,可满足风资源评估过程中的前期选址中的地形比选、坐标输出、面积计算等功能。
2.1.2奥维地图奥维地图集成了Google地图与卫星图、Bing卫星图、百度地图、OpenCycle 等高线地图等多种地图,可自由切换并离线使用。
在卫星图上直接输出10米精度的等高线,可直接读取CAD设计文件并将其转化为奥维对象,可以在线分享,并支持在手机上使用。
在前期该规划选址、项目考察阶段等可以使用。
2.1.3globalmapperGlobal Mapper能够浏览、合成、输入、输出大部分流行的扫描点阵图、等高线、矢量数据集的软件,它可以编辑、转换、打印各类地图图形文件,可以利用全球情报系统(GIS)信息资源,可以转换数据集的投影方式以符合你的项目的座标系统,并可以同时对数据集的范围进行裁剪,还提供距离和面积计算,光栅混合、对比度调节、海拔高度查询、视线计算,以及一些高级功能,如图像校正、通过地表数据进行轮廓生成、通过地表数据观察分水岭、对3Dpoint数据转换为三角多边形和网格化等。
第一章-风能资源测量与评估

第一章风能资源概述第一节风能基础知识一、风的形成风的形成是空气流动的结果,空气流动形成的动能称为风能。
空气的流动是由于不同区域空气的密度或者气压不同引起。
大气压差是风产生的直接原因。
改变空气密度主要方法(1)加热或冷却(2)外力作用二、影响地球表面空气流动的主要因素1、太阳辐射赤道和低纬度地区太阳高度角大,日照时间长,太阳辐射强度大,地面和大气接受热量多、温度高;高纬度地区太阳高度角小,日照时间短,地面和大气接受的热量少,温度低。
高纬度和低纬度之间的温度差异,形成南北之间的气压梯度,使空气做水平运动,风沿垂直于等压线的方向从高压向低压吹。
2、地球自转由于地球表面及空气间摩擦力的作用,地球自转过程中将带动地球表面的空气沿地球自转的方向流动。
地球自转使空气发生偏向的力称为地转偏向力-科里奥利力。
科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。
由于地转偏向力和高低纬度间压差所引起的压力的合力成为主导地球表层空气流动的作用力。
3、地球表面陆地和海洋等地形分布的影响(1)山坳和海峡改变气流运动的方向,使风速增大(2)丘陵、山地因表面摩擦大而使风速减小(3)山脉的阻挡作用导致局部风速的增加4、局部热效应的影响三风的种类1、大气环流(三圈环流)——全球性的风大气环流是在全球范围内空气沿一封闭轨迹的运动,是决定全球风能分布最基础、最重要的因素。
了解当地的盛行风向对微观选址具有重要的意义,我们可以避开盛行风向上的障碍物,当然,当地的地形条件对风向的分布也具有决定作用。
2、季风环流季风现象:在一个大范围地区内其盛行风向或气压系统有明显的季度变化。
主要是由于海陆分布的热力差异及行星风带的季节转换所形成的。
我国是一个典型的季风气候国家。
无论风电场的选址或运行,季风特征必须认真考虑。
一般来讲在我国,季风的表现是:在冬季,风从陆地吹向海洋;在夏季,风从海洋吹向陆地3、局地环流1、海(湖)陆风2、山谷风3、峡谷(峡管)风峡谷效应使风速增大,不论是高大的山脉或是中小尺度的山脉只要存在峡谷或缢口河谷都有峡管效应,因为在谷地中流场压缩,其风速将比两侧加强,即产生峡管效应。
风电场50年一遇安全风速计算方法的对比分析

风电场50年一遇安全风速计算方法的对比分析冯长青;包紫光;王成富【摘要】利用耿贝尔Ⅰ型极值概率法和Meteodyn WT软件(CFD模型),结合气象站与风电场的风速关系,推算了不同复杂程度的风电场轮毂高度处50年一遇的安全风速,并将计算结果进行对比分析.分析结果显示:2种方法计算得到的风电场极大风速存在一定的差别;对于平坦地区,耿贝尔Ⅰ型极值概率法计算得到的极大风速与Meteodyn WT推算结果相差较小,但对于一些复杂地区,2种方法计算得到的极大风速结果相差很大.%Using the Cumbel type Ⅰ extreme value and the Meteodyn WT software (CFD model) respectively, based on the wind speed relationship between the meteorological station and the wind farm, this paper calculates the safe speed occurs once in 50 years at the hub height for different terrains, and then makes comparative studyies of the calculation results. The analysis result shows that: the two maximum instantaneous wind speeds calculated by the two methods are quite different; and in the flat plane area the maximum instantaneous wind speed obtained by the Gumbel type Ⅰ extreme value is less different from the speed calculated by Meteodyn WT than in the terrain of complicated conditions.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】4页(P67-70)【关键词】风电场;安全风速;计算方法【作者】冯长青;包紫光;王成富【作者单位】内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020;内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020;宁夏京能宁东发电有限责任公司,甘肃,宁夏,750001【正文语种】中文【中图分类】TM614建设风电场最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源,但风能资源越好的地区,发生大的破坏性风速的概率越高,容易使风机倒塌造成巨大经济损失。
Meteodyn WT软件在复杂地形条件下应用

平原与山地交错
对海地进行风能资源评估,尤其是在其北部 拟建三个风电场,德国WINERGY公司推荐 METEODYN技术。
meteodyn WT
Chinese Wind Energy Association
Beijing, 2008/10/28
Structural design: computation of turbulence and extreme wind speeds
•高层建筑受风影响及耐风设计
Behavior to wind action of high edifices and endurance to wind action
• 我们的专有技能
•风流测算 •气象学 •气候统计
Our proper skills
Wind flow computations Meteorology Statistical climatology
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Chinese Wind Energy Association
Beijing, 2008/10/28
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Beijing, 2008/10/28
法国美迪有限公司
我们的主营咨询业务
Major consultancy activities
建筑与建设 Construction & Architecture
•结构设计 : 湍流与风速极值测算
• 城市风能潜力测算 • 自然通风潜力评估 • 对建筑设计的极风测算 • 室外行人舒适度评价 • 大气污染测算
Computation of the wind energy potential in urban areas Evaluation of the natural ventilation potential Computation of the extreme winds for construction design Pedestrian comfort assessment in outdoor spaces Atmospheric pollution computation
风能资源分析和评估

风能资源评估案例
评估方法:风洞实验、数值模拟、现场观测 评估内容:风速、风向、湍流强度、空气密度等 评估流程:数据采集、数据处理、数据分析、评估报告 评估案例:某风电场风能资源评估实例
风能资源评估实践
风能资源评估实践流程
数据收集:收集风能资源相关数据,包括风速、风向、风能密度等。
数据分析:对收集的数据进行统计分析,确定风能资源的分布和特点。 评估方法:采用适当的方法对风能资源进行评估,如风能资源地图、风 能资源评估软件等。 评估结果:根据评估结果,确定风能资源的开发潜力和利用价值。
风能资源评估技术
风能资源测量技术
风速测量:使用 风速计测量风速, 是风能资源评估 的基础。
风向测量:使用 风向标测量风向, 对于评估风能资 源的方向性非常 重要。
空气密度测量: 使用空气密度计 测量空气密度, 是计算风能资源 潜力的必要参数。
温度和湿度测量: 使用温度计和湿 度计测量温度和 湿度,对于评估 风能资源的可用 性非常重要。
风能资源评估 结果为风电场 选址提供依据
根据评估结果 制定风电场运
行计划
评估结果有助 于优化风电场
设备配置
风能资源评估 结果为风电场 经济效益分析 提供数据支持
风能资源评估结果在风电场经济效益分析中的应用
风能资源评估结果为风电场选址提供依据 评估结果可用于风电场发电量预测和发电计划制定 评估结果有助于风电场投资决策和经济效益分析 评估结果为风电场运营管理提供参考和指导
风能资源评估发展趋势和展望
风能资源评估技术的发展趋势
智能化评估:利用大数据和人工智能技术,实现风能资源的智能化评估,提高评估效率和准确性。
精细化评估:随着观测技术的进步,风能资源评估将从宏观层面逐步向精细化层面发展,实现对 风能资源的更精确掌握。
风力发电个人简历
风力发电个人简历我叫_____,是一名对风力发电领域充满热情和追求的专业人士。
在多年的学习和工作经历中,我积累了丰富的风力发电知识和实践经验,致力于为清洁能源的发展贡献自己的力量。
一、教育背景我毕业于_____大学的_____专业,在校期间主修了一系列与能源、机械和电气工程相关的课程,如《风力发电原理》、《电机学》、《电力系统分析》、《自动控制原理》等。
通过系统的学习,我打下了坚实的理论基础,为后续从事风力发电工作做好了充分的准备。
二、工作经历(一)_____公司(_____年_____年)在这家公司,我担任风力发电工程师,主要负责风力发电机组的运行维护和故障诊断工作。
日常工作中,我需要定期对风机进行巡检,收集运行数据,并对数据进行分析,以提前发现潜在的故障隐患。
同时,当风机出现故障时,我能够迅速响应,准确判断故障原因,并及时采取有效的维修措施,确保风机尽快恢复正常运行。
在一次风机叶片故障的处理中,通过对叶片振动数据的细致分析,我准确判断出是叶片根部的连接螺栓出现了松动。
在维修团队的配合下,我们迅速制定了维修方案,并在最短的时间内完成了螺栓的紧固工作,避免了故障的进一步扩大,保障了风机的正常运行。
(二)_____公司(_____年至今)目前,我在这家公司担任高级风力发电工程师,除了继续负责风机的运维工作外,还参与了公司新的风电场项目的规划和建设。
在项目规划阶段,我与团队成员一起对风电场的选址进行了详细的评估,综合考虑了当地的风资源、地形地貌、电网接入等因素,为项目的顺利推进提供了有力的技术支持。
在风电场建设过程中,我负责监督风机的安装和调试工作,确保每一台风机都能够按照设计要求准确安装,并在调试阶段达到最佳的运行状态。
同时,我还积极参与了风电场的智能化监控系统的搭建,通过引入先进的传感器和数据分析技术,实现了对风电场的远程实时监控和智能化管理,大大提高了风电场的运行效率和可靠性。
三、专业技能(一)技术能力1、熟练掌握风力发电机组的结构、原理和运行特性,能够对风机进行全面的性能评估和优化。
风资源精细化测量评估-测风塔塔影效应分析
风资源精细化测量评估-测风塔塔影效应分析
刘天胜;夏德喜
【期刊名称】《水电与新能源》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】在风电项目开发中,塔影效应分析至关重要。
选用实际风电场测风塔10 min实测风数据,根据风电行业风资源评估标准及国际IEC对于风资源数据评估的要求,借助Windographer软件对同一座测风塔同一高度不同风速仪安装朝向所测风数据进行处理分析。
首先对比2个风速仪不同朝向的风速相关性,然后利用标准及软件对塔影效应的风向进行处理,得到风速仪拟合后不受塔影效应影响的风速结果,将其与该风塔塔影效应影响的风速对比,即得塔影效应对风速影响的程度。
【总页数】5页(P16-20)
【作者】刘天胜;夏德喜
【作者单位】国家能源集团联合动力技术有限公司北京技术开发分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM614
【相关文献】
1.复杂地形多测风塔综合地貌及风切变拟合修正的风资源评估方法研究
2.测风塔安装位置对复杂地形风电场风资源评估的影响
3.测风塔和测风数据合理性评估的实例分析
4.基于测风塔群的复杂山地低风速风电场风资源精细化评估
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风功率预测系统-技术资料
风功率预测系统-技术资料附件、技术建议书1、系统概述1.1什么是风电功率预测风电场功率预测是指以风电场的历史功率、历史风速、地形地貌、数值天⽓预报、风电机组运⾏状态等数据建⽴风电场输出功率的预测模型,以风速、功率或数值天⽓预报数据作为模型的输⼊,结合风电场机组的设备状态及运⾏⼯况,得到风电场未来的输出功率,预测时间尺度包括短期预测和超短期预测。
随着风电并⽹规模的不断增加,风电对电⼒系统的影响也越来越显著,⽽我国风能资源丰富的地区⼀般⼈⼝稀少,负荷量⼩,电⽹结构相对薄弱。
由于风能的随机性、间歇性特点,对电⽹的运⾏调度的带来困难,影响了电⽹的安全稳定运⾏,并成为了制约风电⼤规模接⼊的关键技术问题。
1.2风电功率预测的核⼼价值为了能在保障电⽹安全稳定运⾏的前提下,尽可能规模化接纳风电,有必要建设⼀套风电‘功率预测’系统,对风电场出⼒变化趋势进⾏准确预测,对风电场的运⾏情况进⾏监视,并在上述基础上实现对风电场的⾃动发电控制(AGC)和⾃动电压控制(AVC),最终达到风⼒发电可预测、风电并⽹可调控⽬标。
风⼒发电代表着未来能源发展的趋势,但其输出功率的波动性和不确定性会对电⽹的安全稳定运⾏带来影响;国外经验表明,对风⼒发电的输出功率进⾏预测是缓解电⽹调峰、调频压⼒、降低电⼒系统备⽤容量以提⾼电⽹接纳能⼒的有效⼿段;通过实施风电功率预测系统,还可以达到以下作⽤:降低电⼒系统旋转备⽤容量、提⾼系统运⾏经济性;改善电⼒系统调峰能⼒,增加风电并⽹容量,提⾼风能利⽤率;优化风电场运营管理⽔平,合理安排检修计划,改善风电运⾏企业的经济效益。
2、系统设计依据2.1设计标准《风电场接⼊电⽹技术规定》《风电功率预测系统功能规范》《风电场风能资源测量⽅法》《风电场风能资源评估⽅法》《风电调度运⾏管理规范》《风电场并⽹验收规范》《风电场风能资源测量和评估技术规定》《电⼯名词术语》《继电保护和安全⾃动装置技术规程》《电⼒⼯程电缆设计规范》《继电保护设备信息接⼝配套标准》《国家电⽹公司⼗⼋项电⽹重⼤反事故措施》2.2设计原则先进性采⽤先进的系统架构体系和⽹络通讯技术设备,做到配置和技术应⽤的先进;经济、实⽤性系统以实⽤性为原则,充分利⽤现代化信息技术、通讯技术,在系统整体设计、硬件软件选型时结合企业现有系统实际情况,确定了合理、⾼性价⽐的建设⽅案;开放、可扩展性软件、硬件平台均采⽤模块化设计与开发,具有良好的可扩充、扩展能⼒,能够⾮常⽅便地进⾏系统升级和更新,以适应今后业务的不断发展,并提供与调度和其它系统的数据接⼝;可移植性系统⽀持linux/unix与Windows的跨平台技术,可运⾏于各类平台,具有很好的可移植性。
风资源评估知识
风资源评估知识目录一、风资源评估概述 (2)1. 风资源评估定义及重要性 (2)2. 风资源评估的发展历程 (3)3. 风资源评估的分类及内容 (5)二、风资源的基础知识 (6)1. 风的定义及特性 (7)2. 风的成因与分类 (8)3. 风的测量与记录 (9)三、风资源评估的方法与技术 (9)1. 现场观测法 (10)1.1 观测点的选择与布局 (11)1.2 观测仪器与设备 (13)1.3 数据的记录与处理 (14)2. 数值模拟法 (15)2.1 风场模拟软件介绍 (16)2.2 模拟过程与参数设置 (18)2.3 模拟结果的分析与应用 (20)3. 遥感技术法 (21)3.1 遥感技术在风资源评估中的应用 (22)3.2 遥感数据处理与分析方法 (23)3.3 遥感技术在风资源评估中的优缺点 (24)四、风资源评估流程 (26)1. 前期准备阶段 (26)2. 现场勘查阶段 (27)3. 数据收集与处理阶段 (28)4. 评估分析与报告编制阶段 (30)五、风资源评估的应用领域 (30)1. 风力发电领域的应用 (32)2. 城市规划与建设领域的应用 (33)3. 气候研究与预测领域的应用 (34)六、风资源评估的注意事项与挑战 (35)1. 评估过程中的注意事项 (36)2. 评估过程中面临的挑战与问题解决方案 (38)七、风资源评估的发展趋势与展望 (39)一、风资源评估概述风资源评估是可再生能源领域中的关键环节,主要目的是对风能资源的丰富程度、潜力和可利用性进行定量和定性的分析和评价。
这一过程对于风能项目的投资决策、项目设计和运营过程中的能源产出预测至关重要。
风资源评估涉及多个方面,包括风速的统计分析、风的功率特性、风切变特性、地形和地貌对风的影响、气候条件以及风电机组的选型和布局等。
通过综合这些因素,评估结果能够为风能项目的可行性研究提供科学依据,并帮助制定合理的项目规划。
随着全球对可再生能源需求的不断增长,风资源评估的重要性日益凸显。
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风资源评估软件摘要:用VB6.0编程和设计用户界面,实现一个符合中国国情的风资源评估软件,旨在为我国风能资源评估提供技术手段。
由NRG软件得到的现场测风数据导出并保存在Excel表格里,通过VB编程,调用Excel表格里的数据,并在复杂计算中调用MATLAB完成复杂公式的计算,最终实现风资源参数自动计算的效果。
该软件操作简单,且根据我国实际情况,采用16个方位进行计算。
利用VB的ListBox 来调用和显示数据,并将计算结果以Excel表格的形式保存下来。
软件具有良好的用户界面,易于操作,可以作为计算我国风资源参数的有效工具。
关键词:VB;编程;Excel;MATLAB;方位0 引言世界各国都将开发利用新能源和可再生能源放到国家能源发展的优先地位,而在新能源中,风能技术最为成熟,风电的开发也得到飞速发展。
到2000年全世界风电装机容量达到1756.8万KW。
我国为34.4万KW,并以每年将近200万KW的速度迅速增长。
我国风能资源十分丰富,总储量为32.26亿KW,估计实际可开发利用的风能储量为2.53亿KW。
要想开发利用风能,前期的评估是很重要的,因为它会直接影响到风场的效益。
近10年,世界各国都纷纷采用数值模拟技术开展风能资源评估,发展风能资源数值模式系统。
到目前为止,这种数值模拟技术基本上都是用由Riso公司开发的W AsP 软件,W AsP软件对某地区风能资源进行分析时,虽然考虑了该地区不同的地形及附近障碍物的影响,但它毕竟是基于欧洲地形条件设计的,且其在风向基本上采用的是12方位,对我国复杂的地形及有16方位的风向进行风能资源评估并不是很准确。
因此,我们需要结合我国地形地貌的特点, 并与我国测风资料相适应,即采用16个方位进行风资源评估,开发属于中国的风资源评估系统。
旨在为我国风能资源评估提供技术手段,以便更好地利用我国丰富的风能资源,并确保得到更客观、更准确的风资源参数。
经过不断努力,终于实现了一个风资源评估软件。
其操作简单,与用户对话方便。
可以根据现场的测风数据,得出包括日平均风速、月平均风速、年平均风速、年平均风功率密度等进行风资源评估所需的各种参数。
1 软件开发思路风资源评估软件的作用就是利用观测站的风向、风速等观测资料,以及气象站的长期相关资料进行处理、分析,以确认某地能否建立风电场。
它是风电场建设的重要基础,直接关系到项目立项、设备选型以及项目的经济性分析等。
该软件鉴于风资源评估所需的大量数据处理等特点,利用VB与用户对话效果好、强大的图表功能及与于其他程序兼容性好等特点,开发一个简单方便的风资源评估软件。
具体思路:结合VB、Excel、Matlab等软件,利用VB进行编程设计界面及计算一些简单的参数,并且从Excel表格里调用数据并将计算结果保存在Excel表格里,同时利用Matlab计算一些比较复杂的公式。
即保证了风资源评估的系统化、自动化,也保证了结果的准确、高效;这一软件具有满足性价比高、结构灵活、功能完善、操作使用方便等优点。
2 风资源评估参数估计风速的威布尔分布参数的方法有多种,根据可供使用的风速统计资料的不同情况可以作出不同的选择。
通常可采用的方法有累积分布函数拟合威布尔分布曲线法方法(即最小二乘法);平均风速和标准差估计威布尔参数方法;平均风速和最大风速估计威布尔参数方法。
该软件主要运用最小二乘法估计威布尔参数。
其经常用于风速的概率分布函数,分布函数取决于两个参数,控制分布宽度的形状参数和控制平均风速分布的尺度函数。
2.1 形状参数kk=(σU)-1.0861)k-形状参数;σU-风速标准偏差;-平均风速,m/s。
2.2 尺度函数cc=(Γ(1+1/k)(2)c-尺度函数;k-形状参数;-平均风速,m/s;Γ(x)=∫∞0e-t t x-1dt 。
对风能资源进行深入细致地考察评估并对其进行处理计算,才能了解当地的风资源状况。
风能资源分析评估是设计选择建设风电场首要的条件。
以下为在进行风能资源评估及风电场选址时,所要考虑的几个主要指标及因素。
2.2.1 平均风速平均风速是最能反映当地风能资源状况的参数,分日平均风速、月平均风速和年平均风速。
由于风的随机性,一般计算出年平均风速就可以。
年平均风速是全年瞬时风速的平均值。
年平均风速越高,则该地区风能资源越好。
一般来说,只有年平均风速在3m/s~25m/s,一般在6m/s~7m/s的地区才适合建设风电场。
其计算公式如下:=1N∑NiU i(3)-平均风速,m/s;N-设定时间内记录风速的次数;U i -第i次记录的风速,m/s。
(1)有效风速。
利用风力发电,并不是风速越大越好,能使风力发电机发电的风速是有限制的,在一个特定的风速区间:3m/s~25m/s,称之为有效风速,上限为发电机的切入风速,下限为发电机的切出风速。
(2)有效时数h。
根据有效风速的区间,可以统计出风速在有效风速区间(3m/s~25m/s)内发生的总小时数。
h=N{exp[-[V1c]k]-exp[-[V2c]k]}(4)h-有效时数,h;N-设定时间内记录风速的次数;V1-第i 次记录的风速,m/s;V1-风机的切入风速,m/s;V2-风机的切出风速,m/s;c-尺度函数;k-形状参数。
(3)风速频率。
将风速分成多个区间,以1m/s为一个风速区间,统计每个风速区间内风速出现的频率。
每个风速区间的数字代表中间值,如5m/s风速区间为3.5m/s~4.5m/s。
2.2.2 风功率密度由于一个地区一段时间内的空气密度可视为常量,因此可以视风功率密度为一个只由风速决定的量。
由于风速的随机性,不能使用某个瞬时风速值来计算风功率密度,只有使用平均风速才能计算风功率密度。
风功率密度越高,则该地区风能资源越好,风能利用率也高。
其计算公式如下:年有效风功率密度W=12Nρ∑Ni=1v3i(5)W-年有效风功率密度,w/m2;ρ-空气密度,kg/m3;v i-风速在3m/s~25m/s的风速序列;N-风速在3m/s~25m/s发生的小时数,h。
年平均风功率密度W=12Nρ∑Ni=1v3i(6)W -年平均风功率密度, w/m2;ρ-空气密度, kg/m3;vi-风速序列;N-小时数,h。
2.2.3 主要风向分布风向及其变化范围决定风机的布局,从而决定风机的发电效率,因此,要精确的得出该地区的主风向和次风向。
根据我国的地形地貌特点,一般将风向分为16个方位,即风向玫瑰图有16个扇区,每个扇区有22.5°。
通过该软件的计算,可以确定每个扇区风速区间发生的次数,然后再除以总记录数,就可以得风向频率,继而得出风向玫瑰图。
2.2.4 年有效风能W e=12ρ∑Ni=1v3i(7)W e-年有效风能,w;ρ-空气密度, kg/m3;v i-风速在3m/s~25m/s的风速序列;N-风速在3m/s~25m/s发生的小时数,h。
3 软件流程①将由NRG软件得到的数据保存为txt文件;②用Excel调用上一步得到的txt文件中的数据。
在Excel工作簿中使用“导入数据”命令,选择存放数据的txt文件,就可以将数据导入到Excel里了;③利用VB编程,调用Excel和Matlab,完成软件界面。
在VB中要想调用Excel,需要打开VB编程环境“工程”菜单中的“引用”项目,并选取项目中的“Microsoft Excel 11.0 object library”项。
Dim XLS As New Excel.ApplicationDim WRK As Excel.WorkbookDim SHT As Excel.WorksheetDim RNG As Excel.RangeDim ArrayCells1() As VariantSet XLS = CreateObject("Excel.Application")Set WRK = XLS.Workbooks.Open("D:\ temp\风速.xls", False, False)Set SHT = WRK.Worksheets(1)在VB中要想调用Excel,需要打开VB编程环境“工程”菜单中的“引用”项目,并选取项目中的“Matlab Application Type Library”项。
Dim MatLab As ObjectDim Result As StringSet MatLab = CreateObject("Matlab.Application")Result = CStr(MatLab.Execute(Text2.Text))④打开软件界面,点击计算各种所需的参数,结果会自动保存在Excel表格里;⑤整理结果。
4 软件界面图1 软件界面展示5 算例以下为用该软件对新疆小草湖风场进行风资源评估。
将由新疆小草湖风场得到的2007年的数据进行分析整理,得到连续一年的时间间隔为10分钟的测风数据,有效率达到了99%以上。
5.1 空气密度经计算得出该风场年平均大气温度为T=10.12℃,年平均大气压强为P=88.4kp,由公式可得出空气密度ρ=1.088kg/m3。
5.2 风向由上图可得出结果,小草湖风场以第五方位风为主导向,出现的频率为36%,其次为第六方位风,出现的频率为21%。
这些数据对后期风机的布局将会提供很有利的帮助。
5.3 风速区间发电机的切入风速是3m/s,切出风速是25m/s,一般发电机的额定风速是13m/s,所以只有风速在3m/s至25m/s内的风速才是有效风速。
由上图可以得出,在有效风速范围内的比例很大,适合在该地区建立风场,进行风力发电。
5.4 重要参数在我国,一般认为在年平均风速大于5m/s,全年3~25m/s风速出现5000h以上的地区为风能资源丰富区,具有较大的开发利用价值。
由上表可得出,该地区有效风速时数在7364小时左右,年平均风功率密度为672.069W/㎡,年有效风能为3.54 W,所以该地区的风能资源比较丰富,为在该地区建立风场打下了良好的理论基础。
参考文献:[1]朱蓉.风能资源评估最新技术及进展[J].风能研究,2000(5).[2]杨振斌,袁春红,孙振泽.用于风电场选址的风能资源评估软件[J].气象科技,2001(3).[3]宫靖远.风电场工程技术手册[M].北京:机械工业出版社,2005.[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.风电场风能资源测量方法[S].GB/T 18709-2002.[5]陈甜甜,黄杨珏.风能电力资源评估软件开发探讨[J].现代商贸工业,2009(11).。