CWP2025-7 高边坡风电场精准选址与载荷评估一体化解决方案-运达股份-张粜 分享.pdf

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1、公司介绍SINCE1972中国最早从事风力发电的企业高边坡风电场精准选址与载荷评估一体化解决方案科创研究院 张粜献人类清洁绿电，还自然碧水蓝天目录CONTENTS背景与挑战技术突破与解决方案验证与成果展示工程应用与价值3 1.风电场高边坡现象山体风向高边坡机位示意图高边坡机位现场示意图背景高边坡风电机组：由于山地风电场道路、平台开挖后常形成数米至数十米的陡立面，机位点距边坡边缘高边坡风电机组：由于山地风电场道路、平台开挖后常形成数米至数十米的陡立面，机位点距边坡边缘距离很近距离很近4 2.风电场高边坡现象越来越严重：据统计，在山地风电场中时常遇到高边坡现象，涉及湖南、湖北、江西、广东等12个省

2、份山地风电场，约占比20%25%的项目 地形因素：风电行业的快速发展，复杂地形山地项目成为风电开发的重点区域；政策要求：行政界线、生态红线、压覆矿、林地等政策限制导致机位点的调整和可选范围缩小；机组选型：大型化叶片机组流行，加剧叶尖与地面的距离缩小，部分项目在设计是甚至出现扫到边坡的情况；工程建设：大机组、大叶片对吊装的要求增加，平台挖方增加，边坡高度增加。背景5*项目11台高边坡机位的平均发电小时数降低约为457h，29台非高边坡机位小时数差距约209h。*项目高边坡机位的平均发电小时数降低约为271h，非高边坡机位小时数差距约28h。05001000150020002500高边坡机位非高边

3、坡机位高边坡机位非高边坡机位实际运行设计阶段457h209h271h28h2022年度实际运行年度发电量数据*项目*项目发电小时数背景3.高边坡项目发电量后评估分析：6 2022年度实际运行故障小时数020406080100120高边坡机组非高边坡机组故障小时数11台高边坡机组年度故障停机小时数为114h29台非高边坡机组小时数仅有28h。前三故障：偏航故障，更换偏航电机刹车片机舱产生滑移并出现异响偏航过快，更换偏航制动摩擦片4.高边坡项目安全性后评估分析：背景7 背景|原因分析 现有国标和地方标准关于风电场工程微观选址技术规范对地形主要集中在风场主体结构特征上，未考虑风场建设前后局部微地形改

4、变带来的影响；IEC 61400-1关于风电机组等级定义，采用的是轮毂高度处风速以及轮毂高度处湍流强度，未考虑边坡地形对风轮面风资源特征的影响；8 背景|原因分析 大型长柔叶片对于风轮面风速变化更加敏感，现有风资源-载荷计算方法对结果的应用可能存在影响机组安全性、发电效率的影响。复杂地形下非稳态风电场仿真风轮面风速结果目录CONTENTS背景与挑战技术突破与解决方案验证与成果展示工程应用与价值10 目标高精度风资源精细化建模：开发贴近实际的、高保真的风资源建模方法创新全新耦合计算方法：构建基于风轮面的风资源-载荷耦合计算方法构建风资源-载荷一体化计算流程：提高高边坡风电机组安全性以及可靠性高边

5、坡风资源高边坡风资源-载荷计算一体化评估流程图载荷计算一体化评估流程图高边坡地形建模风轮面风况模拟风况-载荷耦合建模疲劳与载荷计算选址及机型优化建议机组载荷评估技术路线图高边坡微地形建模CFD仿真计算风轮面风况-载荷耦合建模机组载荷计算构建评估体系建立标准规范实际高边坡机组风资源外场测试高边坡地形测量多工况实际高边坡风洞试验测试多工况不同边坡高度风洞试验测试高边坡机组风况测量验证实际高边坡机组载荷外场测试高边坡地形测量高边坡机组风况测量高边坡机组载荷测量实验验证实验验证算法研究风轮面风况评估算法研究1.湍流模型算法研究2.网格生成和求解器算法研究3.边界条件算法研究载荷仿真算法研究1.风轮面风

6、况建模算法研究2.疲劳载荷及极限载荷计算算法研究目录CONTENTS背景与挑战技术突破与解决方案验证与成果展示工程应用与价值13 模型与方法验证|风资源风资源验证体系现场测量数据准确性验证风洞测试准确性验证仿真模型准确性验证 不同测试设备结果 风速对比 风速脉动对比多源实测+风洞试验+数值模拟交叉验证，提升风资源计算可信度 缩尺风洞试验 粗糙度设置 流动不同位置 流动不同位置 风轮面风况 不同湍流模型14 模型与方法验证|风资源现场测量数据准确性验证风向风向测风塔现场测试示意图测风塔在1050米高度布置双传感器 1.测量数据一致性良好 各高度层的双传感器风速测量结果高度一致，差值在0.06 m