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风切变指数的确定对风电场风速推算的影响分析_李鹏

专栏·新能源技术

NEWENERGYTECHNOLOGY

第28卷第3期2012年3月

电力

Vol.28,No.3Mar.,2012

ElectricPowerScienceandEngineering

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风切变指数的确定对风电场风速推算的影响分析

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鹏,冯长青,韩小平

(1.内蒙古送变电有限责任公司,内蒙呼和浩特010020;2.内蒙古电力勘测设计院,内蒙古呼和浩特010020)

摘要:基于内蒙古地区地形相似、相距约18km的两个风电场内2个测风塔共10个测风高度完整一年的测风资料,根据普朗特经验公式推导出的风切变指数关系式,采用4种不同的方法计算各相邻高度间的风切变指数。根据风切变指数的计算结果分析风速随高度的变化情况,通过不同方法的对比分析,选择合适的方法计算风切变,为确定风电场适宜的轮毂高度提供参考。关键词:风切变指数;风速推算;影响分析中图分类号:TP391

文献标识码:A

0引言

风力发电是可再生能源形式之一,对于节约

由于风电机组塔筒价格的变化对风机不同轮毂高度的动态收益会有显著的变化,所以在风能资源评估时对轮毂高度的选择是很关键的,有的风电场建设因风能资源评价失误,建成的风电场达不到预期的发电量,造成很大的经济损失。所以本文以内蒙古的两个风电场为例,分析风切变指数在风电场风速推算中的影响。

能源、保护环境和促进发展具有重要作用

[1]

。随

着科学技术的不断进步,大规模开发利用风能资源已成为可能。风电场就是应用现代科学技术大

规模利用风能的一种方式,而风能资源评估是整个风电场建设、运行的重要环节,是风电项目的根本,对风能资源的正确评估是风电场建设取得良好经济效益的关键。在对风电场进行风能资源评估时,主要是选择风电场内具有代表性的测风塔的测风数据,对其各个高度的风速、风功率密度、风向和风能频率以及湍流强度、风切变指数等风资源指标进行分析计算,其目的是选出适宜该风电场的合适机型和安装高度,以充分利用风能资源,降低投资成本,取得更好的经济效益。风速随高度的增加将有显著变化,但由于地球表面粗糙度不同,风速随高度的变化也不同,有些地区风速随高度增加明显,而有些地区受地形等因素的影响风速随高度增加不明显,不同高度增加的程度也不同,越到高空变化越小,这种风速随高度的变化服从普朗特经验公式。在风电场资源评估中,就是根据普朗特经验公式推导出的风切变指数关系式分析风速随高度的变化情况。

收稿日期:2011-11-04。

1风电场地理位置及测风塔概况

本文所选的2个风电场都在内蒙古自治区鄂

尔多斯市杭锦旗境内,2个风电场相距18km。1号风电场中心坐标为东经107°34'16″,北纬40°08'22″,风电场占地面积约14km2,海拔高程约为1194~1232m,风电场内植被稀疏,地势较平坦,大部分为荒漠草原。2号风电场中心坐标为东经107°21'39″,北纬40°11'40″,风电场占地面积约13km2,海拔高程约为1223~1263m,风电场内植被稀疏,地势较平坦,大部分为荒漠草原。2个风电场内分别设有一个测风塔,其中1号测风塔位1号风电场内,2号测风塔位于2号风电场内,1号测风塔位于2号塔东南方向约17km处,2座测风塔及与风电场相对位置见图1。测风塔测风设备均采用美国赛风Nomad2,所处地形地貌相似,且2座测风塔高度和风速仪安装高度相

),男,助理工程师,从事供电及送电方面的研究,E-mail:limeng7788321@126.com。作者简介:李鹏(1979-

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