复杂地形山地风电场cfd分析

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1、第47卷第3期人民长江Vo1．47．NO．32016年2月YangtzeRiverFeb．．2O16文章编号：1001—4179(2016)03—0056—03复杂地形山地风电场的CFD分析刘凯，曾杰，叶任时，刘螺，苏毅，李德(长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉430010)摘要：利用基于CFD的Meteodyn—WT对湖北恩施某复杂地形条件下的山地风电场进行模拟分析，并依据分析成果进行风机布置和发电量计算。经与风电场的la实际运行结果对比，各机位点实测平均风速为6．02nl／S，与wT计算结果相

2、比偏小0．06m／s，表明Meteodyn—wT模拟得到的总体结果较好。同时，Meteodyn—wT能够模拟出21、22号机位风速减小的趋势，未能准确模拟出其大小，但对8～11号机位的模拟结果存在较大误差，初步认为是由于缺少2号测风塔的测风数据所致。关键词：CFD；Meteodyn—wT；复杂地形；风资源评价中图法分类号：TP391文献标志码：ADOI：1O．．6232／’．cnki．1【】(】l一4179．2016．03．014风电开发的关键问题是要清楚地了解拟选风电场在山地地形或地形斜面发生较大改变时

3、，会发生流体的风资源状况，一般的做法是利用测风塔实地测量当的分离，在这些情况下，使用该软件可能会导致完全错地的风资源条件，但风电场范围大，测风仪器设备投入误的计算结果。因此Wasp对于区域面积小、地形较高，风场观测只是有限测风。相对简单、地势较平坦的地区较为适用。一般而言，对于地形平坦的风电场，一个测风塔的线性模型由于本身的限制性，对风资源评估带来代表区域为半径5～10km，而对于地形较复杂的地较大的不确定性，因此在对某复杂地形条件的山地风区，测风塔代表区域的半径仅为2～3km，而目前5万电场进行规划设计

4、和发电量计算时，笔者采用了基于kW规模的风电场长度约3～9km。因此，对于复杂地计算流体力学的MeteodynwT软件。形下的风电场(如山区、丘陵地形)内仅1座测风塔并Meteodyn—wT基于计算流体力学的方法，这种方不能代表整个风场的测风情况。因此，迫切需要采法在风资源评估中的优点是能尽量减少复杂地形条件取其他手段了解风场内无测风点区域的风资源状况。下评估的不确定性，通过求解全部的Navier—Stocks目前主要采用Wasp、WindFarmer等专业软件来方程，得到整个场区的风流情况。同时也可以通

5、过多辅助完成风资源的评估(WindFarmer等也是基于个测风塔的综合计算以达到风电场评估的准确性。Wasp开发的)，其中，风图谱分析及应用程序Wasp1MeteodynwT软件简介(WindAtlasAnalysisandApplicationPrograms)是用于风电场微观选址和发电量计算的常用资源分析工具软MeteodynwT是法国美迪公司专门为解决大气边件。界层问题而设计的软件，采用计算流体力学的方法该软件是由丹麦RIS国家实验室在Jacksonhe(CFD)进行空问风流模拟，在限定边界条件下，

6、数值求Hunt理论基础上开发出来的风资源分析处理软件。解三维雷诺平均纳维一斯托克斯(RANS)方程，并应由于该软件本身采用线性模型计算方法，有一定的局用适合的湍流模型对目标区域的风流特性参数进行求限性，它会随着被计算流体流经地形的复杂而带来计解计算，可适用于复杂地形的风能资源评估与前期测算结果不确定性。Wasp不能预测流体的分离。通常风塔选址工作。收稿日期：2015一lO一17作者简介：刘凯，男，工程师，硕士，主要从事新能源设计工作。E1O2人民长江2016年化方案[J]．电力系统自动化，2012，36(

7、13)：93—97．化与大坝监测，2010，34(6)：1—5．[1O]冯汉夫，石爽，马琴，等．智能化水电站建设的思考[J]．水电自动(编辑：赵秋云)Discussiononarchitectureandtransformationrouteofsmallandmedium—sizedintelligenthydropowerplantsFENGLibing(SichuanWaterConservancyVocationalCollege，Chengdu611231，China)Abstract：Toen

8、hancetheintelligentandinformationleveloftheequipmentofsmallandmedium—sizedpowerplants，andtomeetthenewdemandsdrivenbythestrategyofbuildingalintelligentpowergridandthesecond—roundpowersystemreform，thedrawbacksofthearc