风资源评估知识.ppt
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1、风资源评估相关知识广东明阳风电产业集团有限公司2024/5/21 周二1一、风资源评估基础知识二、风电机组选型三、宏观与微观选址2024/5/21 周二2一、风资源评估基础知识1.风是怎么形成的?太阳辐射造成地球表明受热不均,引起大气层压力分布不均,压力的分布不均,导致大气的相对运动,从而产生的风。大气的运动主要有大气环流和局地环流两种。2024/5/21 周二3一、风资源评估基础知识2.风资源评估的一些基本概念(术语)平均风速 风廓线 年平均风速分布 湍流 极端风速 风向、风能玫瑰图 风功率密度 风能密度 2024/5/21 周二4一、风资源评估基础知识平均风速 大气随时间和空间是随机变化的
2、,对于风电行业来说我们关注的是大气沿水平方向的运动。风速(水平风速):单位时间内空气在水平方向上移动的距离。平均风速-一定时间段内风速变化的平均值,其计算公式为:年平均风速Vave-以年为时间单位的风速变化的平均值。2024/5/21 周二5一、风资源评估基础知识 2024/5/21 周二6一、风资源评估基础知识风廓线 因为气体的粘性及地表粗糙度的不同,风速沿高度方向是变化的,其变化符合一定的规律。目前常用表征风廓线分布规律的有对数律分布和指数律分布两种,IEC 61400采用的是指数律分布。指数律分布:指数律分布:对数律分布:对数律分布:V(Z)Z高度处风速 Z 距地面高度 Zr 参考高度
3、风切变指数V(Z)Z高度处风速 Z 距地面高度 Zr 参考高度 Zo 地表面粗糙长度2024/5/21 周二7一、风资源评估基础知识年平均风速分布 年平均风速分布:一年内不同风速累积小时数。(一种统计分析方法)表征年平均风速分布的有威布尔分布曲线、瑞利分布曲线和概率密度曲线等方式。威布尔分布:式中:k形状参数(shape parameter)C尺度参数(scale parameter)2024/5/21 周二8一、风资源评估基础知识瑞利分布:(瑞利分布是威布尔分布的取k=2的一个特例)概率密度曲线:2024/5/21 周二9一、风资源评估基础知识 2024/5/21 周二10一、风资源评估基础
4、知识湍流 短时间(风资源评估中一般取10分钟)内的风速波动。湍流强度:式中:风速相对于10min平均风速的标准方差 V10min平均风速湍流产生原因主要有两个:1.当空气流动时,由于地形地貌差异(例如山峰、森林)造成的与地表的“摩擦”;2.由于空气密度差异和气温变化的热效应导致空气气团垂直运动。2024/5/21 周二11一、风资源评估基础知识极端风速 较长时间内给定取样时间下风速的最大值。风电行业表征极端风速的方式有最大风速和极大风速两种。最大风速-给定时段内的10分钟平均风速的最大值。极大风速-给定时段内的瞬时(一般取3s均值)风速的最大值。风电行业通常所说的50年一遇极端风速是基于历史统
5、计数据得出的一个统计数值,这其中引入了概率的概念。例如:设计等级为IEC III类的机组,就是在50年内,50年(N)一遇极端风速(3s平均值)超出52.5m/s的概率是0.02(1/N)。2024/5/21 周二12一、风资源评估基础知识风向、风能玫瑰图 风向玫瑰图-在极坐标图上绘出给定地在一年中各种风向出现的频率。因图形与玫瑰花朵相似,故名取名玫瑰图。风能玫瑰图-在极坐标图上绘出给定地在一年中各方向风能值的统计图。风向玫瑰图和风能玫瑰图在我们后期微观选址中是非常有用的。2024/5/21 周二13一、风资源评估基础知识风功率密度 与风向垂直的单位面积中风所具有的功率。式中:Dwp平均风功率
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