分论坛6-10 黄国庆 风电场尾流效应分析与发电量提升.pdf

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1、汇报人：黄国庆 重庆大学土木工程学院 重庆大学钢结构工程研究中心 项目组：杨微，莫蕊瑜，郑海涛，邓晓蔚，信志强，闫渤文，黄国庆 风电场尾流效应分析及发电量提升 内容提要 一、研究背景与意义 二、研究进展与内容 三、未来计划与展望 一、研究背景与意义 风机尾流研究 尾流引起下游风速减小、湍流度增大、风剪切加剧 下游风速降低导致下游风机输出功率降低，风机发电量损失可以高达30%-40% 下游湍流度增大使得位于尾流区域的风机结构疲劳加剧，最终导致使用寿命降低 尾流效应尾流对下游风机影响大 尾流损失 尾流造成发电量损失 风机尾流研究对于风电场的 功率输出和工作状态至关重要 风电场布局/偏航优化 尾流效

2、应造成风电场发电效率降低通过控制，减少下游尾流影响 通过风机的布局通过风机的布局/ /偏航偏航优化来降低优化来降低整体整体尾流效应尾流效应，是提高风电场经济性的重要措施是提高风电场经济性的重要措施。 建设前：布置好风机的间距和位置，更好的利用土地资源，提升发电量 运营期：通过尾流偏航等方法提高发电量 二、研究进展与内容 2.1 风机尾流模型研究 2.2 风电场布局优化 2.3 基于偏航的风电场优化 2.4 结论 2.1 风机尾流模型研究 2.2 风电场布局优化 2.3 基于偏航的风电场优化 2.4 结论 展向扭转角展向弦长 翼型升力系数翼型阻力系数 NREL5mw风机参数 风机半径63m 轮毂

3、高度90m 额定风速11.4m/s 额定转速12.1rpm 风机制动线模型 ABL入流边界条件计算验证 SOWFA大气边界层湍流度模拟结果与论文对比 瞬时速度云图（21000s）湍流强度云图 SOWFA大气边界层风速剖面模拟结果与论文对比 （ 轮毂风速8m/s, zhub=90m ） IbotIhubItop Churchfield5.9%4.9%4.4% SOWFA5.6%4.5%4.0% percentage error 5.1%8.1%10% 轮毂风速8m/s 地面粗糙度为0.001m 时ABL风场验证 单风机尾流数值模拟 1D4D 7D 9D 定量对比距离风机1,4,7,9D处的速度剖面。 尾流速度剖面的结果在四个下风位置结果基本吻合，最大误差不超过10%。 参考论文：Large Eddy Simulation of wind turbine wakes: detailed com