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峰能項目經(jīng)理吳迪做“海上風電場湍流和尾流衰減的測量以及可視化”技術(shù)演講

2014-09-19 來源:中國風電材料設(shè)備網(wǎng) 瀏覽數(shù):4934

  除了這些統(tǒng)計外,峰能還針對不同高度處的發(fā)生率進行了統(tǒng)計。在4.3%的統(tǒng)計里,超過三分之一的低空急流發(fā)生在210米高度,正好在葉輪高一點的位置。此外,峰能也對低空急流區(qū)域的平均切變進行了統(tǒng)計。4%多的比例情況下,平均風切變達到了0.51,這對風機有極大的損壞作用。風能對低空急流發(fā)生的時間段做了簡單統(tǒng)計,普遍發(fā)生的時間在白天的7-12,或者是晚上16-21點之間,多晝夜交替和溫度變化較大的時間段。
  按照過濾的準則,海上風電切變值大于0.4的話,峰能認為發(fā)生低空急流。這兩種統(tǒng)計方式得到的數(shù)據(jù)不一樣,過濾出37個數(shù)據(jù),占5.3%?;诓煌亩x情況下,對低空急流統(tǒng)計的一個結(jié)果,影響還是比較大,因為這里面有將近1%的比例變化。其他方面的一些統(tǒng)計是比較趨于一致的,第一是發(fā)生的高度為210米,比較一致;發(fā)生時間比較一致。
  基于以上統(tǒng)計,峰能認為低空急流導(dǎo)致了復(fù)制的風切變,其產(chǎn)生所帶來的影響并非微不足道,風機的載荷和可用資源都受到了影響。針對低空急流,峰能首先關(guān)注低空急流在一天里所發(fā)生的時間究竟是什么樣?統(tǒng)計顯示為晝夜交替的時間,對于決定峰能在運維的計劃和風機的一些控制策略,這些都會提供比較有用的研究成果。其次,關(guān)注低空急流發(fā)生高度的情況。統(tǒng)計顯示高度在輪轂高度到上葉尖的位置,這對風機影響非常大。今后對風機選擇的高度有很大幫助。之前峰能這兩個月的研究成果只是對低空急流有初步的認識,今后還有很多研究的工作,包括可以考慮大氣穩(wěn)定對低空急流的影響,模擬出來低空急流的對比,還有低空急流發(fā)生的時候針對低空急流的時間段與風機載荷相關(guān)性的研究,這些都是研究低空急流中所要關(guān)注的。
  完成了低空急流的研究之后,峰能也做了針對尾流方面的研究,這也是海上風電非常關(guān)注的一個領(lǐng)域。之前峰能多在開發(fā)階段,針對前期規(guī)劃一些風資源的評估模型對尾流進行預(yù)測。還有一個對尾流的研究方式,一個運營的風電場,峰能可以拿到相應(yīng)的實際數(shù)據(jù),可以看到實際尾流對風電的損失,但是都不能看到尾流影響的范圍,以及它衰減的范圍。峰能可以很真實的去還原尾流的形成、尾流的衰減,包括它的長度。關(guān)于實際尾流損失量化的情況,峰能實測的尾流在相對較低的一系列風速段里面,它在5-6倍距離風機位置影響比較大,明顯高于高風速的時候,在5-6倍之后它的恢復(fù)情況又好于高風速的情況。在小風速的情況下,在離風機較近的位置時,測量到的結(jié)果要嚴重于模型模擬的結(jié)果。在5-6倍以后,大部分尾流模型模擬出來的結(jié)果跟測量一致,或者說略高于尾流實測的一個結(jié)果情況。測量8-10米、16-18米的風速,在比較近的范圍內(nèi)尾流實測結(jié)果要高于模型模擬出來的結(jié)果,尾流的模型實際來講高估尾流嚴重性的情況,對于大風速的情況下,尾流模型與實際的測量值有一個很高的重合度。在交互的作用之下,后面陣列的風機尾流非常嚴重,導(dǎo)致了風機的出力是不是還能符合標準,這也是需要關(guān)注的一些問題。
  結(jié)合對尾流的分析,尾流的模擬與實測之間隨著以下參數(shù)的變化會有比較大的變化,首先是風速,在低風速和高風速的情況下尾流的模型和實際的變化。其次是尾流3-5倍距離和7-8倍距離的變化。大氣穩(wěn)定性對尾流的情況和模型的情況變化也存在一個關(guān)系。在以下的一些情況它的影響程度最大,一個是低風速的情況,一個是離尾流區(qū)域比較近的情況,這時尾流實際與模型差異比較大。
  北海示范項目對峰能是很好的學習機會,也對峰能的研究有深遠的影響。同時也意識到一些問題,比如說海上低空急流是普遍的現(xiàn)象,再有就是尾流模型和實測結(jié)果存在比較大的差異。在整個研究過程中沒有任何一方知道所有事情,因此需要各方來共同合作共同分享研究成果,才能促進整個行業(yè)的發(fā)展。

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