风电场的选址及布局优化仿真
风电场建模和仿真研究
风电场建模和仿真研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，风电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
风电场作为风电能源的主要载体，其运行效率、经济效益及安全性直接决定了风电产业的健康发展。
因此，对风电场进行精确建模与仿真研究，对于提升风电场的设计水平、优化运行策略、预测和评估风电场的性能具有重要的理论价值和现实意义。
本文旨在全面系统地探讨风电场的建模与仿真技术，通过对风电场各个组成部分的深入分析，构建一个真实反映风电场运行特性的仿真模型。
本文首先对风电场的基本原理和结构进行概述，介绍风电场的主要组成部分及其功能；接着，详细阐述风电场建模的关键技术，包括风力发电机组模型、风电场电气系统模型、风电场控制系统模型等；然后，介绍风电场仿真的基本流程和方法，包括数据收集、模型构建、仿真实验及结果分析等；结合具体案例，展示风电场建模与仿真技术在风电场设计、运行优化和性能评估中的应用。
通过本文的研究，希望能够为风电场的设计、运行和管理提供有益的参考和指导，推动风电产业的可持续发展。
二、风电场建模基础风电场建模是研究风电能转换、风电系统运行及风电场优化布局的重要手段。
建模的准确性直接关系到风电场运行的安全性和经济性。
风电场建模主要基于风电机组的运行特性、风电场的布局、地形地貌、气象条件以及电网接入方式等因素。
在风电场建模过程中，首先需要对风电机组进行单机建模。
这通常涉及风电机组的空气动力学特性、机械动力学特性、电气控制特性等方面的研究。
其中，空气动力学特性主要研究风轮对风能的捕获能力，机械动力学特性关注风电机组在风载荷作用下的动态响应，而电气控制特性则关注风电机组的能量转换和并网控制。
除了单机建模外，风电场建模还需要考虑风电场的整体布局。
风电场的布局直接影响到风能的分布、风电机组之间的相互干扰以及风电场的整体发电效率。
因此，在建模过程中，需要综合考虑地形地貌、风向风速分布、湍流强度等因素，以确保风电场布局的合理性。
风力发电技术中的风场模拟与优化设计
风力发电技术中的风场模拟与优化设计随着能源需求的不断增长，人类对取之不尽的自然资源——风力的利用程度也在不断提升。
风力发电技术作为可再生能源中的一项主要技术，已被广泛应用。
在风力发电技术的研究中，风场模拟和优化设计是非常重要的环节之一。
一、风力发电的现状与挑战近年来，风力发电技术得到了飞速的发展。
根据国际能源署的报告，2019年全球的风力发电容量已经超过了600吉瓦。
其中，欧洲成为了全球最大的风力发电市场，其占全球风力发电总容量的近50%。
在中国，风力发电技术也得到了迅速的发展，已成为中国主要的可再生能源之一。
截至2020年底，中国的风电总装机容量已经达到了230.65吉瓦，占全球比例的一半以上。
然而，随着风力发电容量的逐渐增加，风力发电面临着一些挑战。
首先，风力发电量的不稳定性是令人关注的问题。
由于风力的不稳定性，风力发电并不总是能够实现最大的发电功率，这导致了风力发电的效率低下。
其次，风力发电机组的维护与保养也给风电厂带来了巨大的压力。
由于风力发电机组通常安装在海上或山区等环境恶劣的地方，其维护难度大，成本高。
针对这些问题，科学家们通过风场模拟和优化设计技术寻找解决方案。
二、风场模拟在风力发电中的应用风场模拟是指对某一地区的风能进行系统模拟和分析，了解其风能资源状况，估计风能发电容量。
风场模拟是风力发电设计和制造的前置技术，与风力发电的效益密切相关。
在风力发电中，人们通过风场模拟技术分析当地的地形、气象状况、风力等因素，了解当地的风资源情况，进而为风力发电机组的布置和功率选择提供依据。
在风场模拟中，常用的方法包括场流模拟、CFD模拟、及数值方法等。
三、优化设计在风力发电中的应用优化设计是针对风力发电系统中存在的问题提出解决方案的过程。
在风力发电的优化设计中，可以采用流体力学分析、模型试验、原型试验、及故障诊断等多种手段。
其中，流体力学分析应用广泛。
在流体力学分析中通过模拟各种气流条件，得出对不同气流条件下风电机组发电量的影响程度，进而优化风力发电的方案，提高其效率和稳定性。
风力发电场选址与设计优化策略研究
风力发电场选址与设计优化策略研究1. 介绍风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球范围内得到了广泛的应用和发展。
风力发电场的选址与设计优化策略是风力发电项目成功实施的重要环节，能够直接影响到项目的发电效率和经济效益。
因此，对风力发电场选址与设计优化策略进行深入研究具有重要的理论和实践意义。
2. 风力资源评估风力资源评估是风力发电场选址的第一步，也是最为关键的一步。
通过对潜在风力资源的调查和分析，确定最佳的风力资源区域可以最大限度地提高风力发电场的发电量和稳定性。
在风力资源评估过程中，需考虑到地形、气候、地理条件等因素，以确保选择的区域具有良好的风能资源。
3. 风速分布分析风速是影响风力发电场发电效率的重要因素之一。
进行风速分布分析可以帮助确定风力发电机组的布局方式和发电效率。
通过对历史风速数据的统计和分析，可以了解不同季节和不同时间段的风速变化规律，从而制定相应的发电调度策略，提高发电效率。
4. 地形条件分析地形条件对风力发电场的选址和设计也有着重要的影响。
地形复杂的地区往往会导致风速的不稳定性和方向的改变，从而影响风力发电机组的运行效果。
因此，在选址过程中需要充分考虑地形的起伏变化，选择相对平坦且适合建设风力发电场的区域。
5. 风机布局优化在风力发电场设计中，风机的布局方式直接影响到整个发电场的发电效率和成本效益。
合理的风机布局可以最大限度地利用风能资源，减少风机之间的相互遮挡和干扰，提高整个风力发电场的发电效率和稳定性。
因此，在设计过程中需要通过模拟和仿真等手段进行风机布局的优化，以实现最佳的配置。
6. 提高风力发电场的整体效益除了以上述几点对风力发电场的选址与设计进行优化外，还可以通过多种手段提高风力发电场的整体效益。
比如，利用智能监测技术对风机运行状态进行实时监测和分析，提前发现故障并及时进行维护，以避免因故障导致的损失；同时，结合储能技术，将风力发电场的电能进行储存和调度，提高风电的利用率和稳定性。
风力发电场选址与运行优化研究
风力发电场选址与运行优化研究近年来，清洁能源的迅速发展引起了国际社会的广泛关注。
在各种可再生能源中，风力发电因其零排放、永续性、广泛分布等特点成为最具潜力的发展领域之一。
然而，在风力发电场的选址与运行中仍然存在一些问题和挑战，需要进行研究与优化。
首先，风力发电场的选址是风力发电项目运行的关键。
选址的合理与否将直接影响发电量和经济效益。
因此，在选址过程中需要考虑多个因素，包括风能资源、地理环境、土地利用、电网连接、社会影响等。
风能资源是风力发电场选址的基础。
通过风能资源测量和模拟分析，可以评估特定地区的平均风速、风向等风能特征，并进行风能资源图的制作。
地理环境和土地利用是影响选址的重要因素，需要考虑地形、土地类型和用途等因素。
电网连接的便利程度影响发电场的建设和运行，需要与电网规划部门进行充分的沟通和协调。
最后，社会影响包括环境影响、对周边居民的影响、对野生动物的影响等，需要进行详尽的评估和预测。
其次，对风力发电场的运行进行优化也是提高发电效益的重要手段。
运行优化包括优化风机布局、风机参数配置、发电场管理和维护等方面。
在风机布局方面，可以利用复杂流场分析和优化算法确定最佳的风机排列方式，以最大限度地利用风能资源，减小风机之间的相互干扰。
风机的参数配置也直接影响到发电效益。
通过选择合适的风机类型、额定功率和塔筒高度等参数，可以提高风机的发电效率和可靠性，降低运维成本。
此外，发电场的管理和维护也需要高效运行。
通过建立科学的维护计划、完善的数据监控系统和及时的故障处理措施，可以降低发电场的故障率和维修成本，提高运行效率和发电量。
针对以上问题和挑战，风力发电场选址与运行优化的研究目前已经取得了一些成果和进展。
大量的风能资源测量与模拟分析研究为选址提供了科学依据。
地理信息系统和多因素评估模型为选址决策提供了重要工具。
风机布局、参数配置和发电场管理方面的研究不断深入，不断提高发电效益和运行可靠性。
然而，风力发电场选址与运行优化研究仍然面临一些挑战和问题。
风力发电场选址与布局优化设计方法探讨
风力发电场选址与布局优化设计方法探讨风力发电是一种利用风能来产生电力的可再生能源技术。
风力发电场的选址与布局对于项目的成功运营和发展具有重要意义。
本文旨在探讨风力发电场选址与布局的优化设计方法，并对相关问题进行分析和讨论。
首先，风力发电场的选址需要考虑的因素众多，包括风资源条件、土地利用规划、电网接入条件、环境影响等。
其中，风资源条件是选址的主要依据之一。
通常情况下，风能密度较高、风速分布均匀的地区更适合建设风力发电场。
通过利用地理信息系统（GIS）技术，可以进行详细的风资源评估和分析，找出最适合建设风力发电场的地区。
其次，风力发电场的布局设计需要考虑的因素也很多。
首先是风机的布局密度。
一般来说，风机布局应该遵循一定的密度要求，以保证每个风机之间具有良好的相互作用。
同时，还需要考虑风机与周围建筑物、道路、地下设施等的相互影响，以避免产生阻塞效应和振动干扰。
其次是风机的排布方式。
可以采用直线排布、曲线排布、簇排布等不同的方式，根据场地的实际情况进行选择。
同时，还需要考虑风机与电网接入点之间的距离和布线方式，以确保电能传输的效率和稳定性。
在风力发电场选址与布局优化设计过程中，还需要考虑环境影响和周围社区的接受度。
风力发电场的建设可能会对当地生态环境、景观美观性产生一定影响。
因此，在选址和布局过程中，应该尽量选择对环境影响较小的地区，同时与周围社区进行充分沟通和协商，提高项目的可接受度。
此外，可以借助优化算法和模拟仿真技术来辅助风力发电场的选址与布局优化设计。
优化算法可以通过考虑多种因素和约束条件，寻找最优的选址和布局方案。
模拟仿真技术可以帮助预测风力发电场的发电效率、噪音水平等。
通过不断调整参数和模拟结果，可以找到最佳的选址和布局方案。
总之，风力发电场选址与布局优化设计是一个复杂而繁琐的过程，需要考虑多个因素和条件。
通过综合考虑风资源条件、土地利用规划、电网接入条件、环境影响等多个因素，结合优化算法和模拟仿真技术的应用，可以找到最佳的选址和布局方案，提高风力发电场的发电效率和可持续发展能力。
风力发电场选址与布局优化研究
风力发电场选址与布局优化研究随着能源需求的不断增长和对环境污染的担忧，可再生能源逐渐成为世界各国的热门选择。
其中，风力发电作为最具潜力的能源形式之一，受到了广泛关注。
然而，风力发电场的选址与布局优化是一个复杂的问题，需要综合考虑多种因素。
本文将针对这一问题展开研究，以期为风力发电场选址与布局提供科学依据。
首先，风力资源是影响风力发电场选址的关键因素之一。
风力资源的好坏决定了风力发电潜力的大小。
在选址过程中，需要通过测量、模拟和分析等手段，评估潜在区域的风能资源。
常用的指标包括平均风速、风向、风能密度等。
通过分析历史风速数据、地形地貌及气象条件等因素，可以选择具有较高风力资源的区域作为候选选址地。
其次，电网接入是风力发电场选址的重要考虑因素。
风力发电场需要将所发电力量传输到电网，因此电网接入的便利性成为决定选址的重要条件之一。
选址过程中，需要评估选址点到最近输电线路的距离、输电线路的承载能力等因素。
同时，还需要考虑电网配套设施的完备程度，以及电网调度方面的技术要求。
只有确保稳定可靠的电网接入，风力发电场才能发挥其最大的效益。
此外，环境影响评价也是风力发电场选址的重要内容之一。
环境影响评价需要综合考虑风力发电场对周边环境的影响，包括但不限于对鸟类迁徙、生境破坏、景观变化等方面的影响。
在选址过程中，需要充分了解周边生态环境，并利用环境模型和评估方法，量化风电场对环境的潜在影响。
只有兼顾风力发电的经济效益和环境保护，才能实现可持续发展的目标。
此外，社区参与与社会影响评价也是风力发电场选址与布局优化的重要考虑因素之一。
选址过程中，需要征求周边居民、相关利益方和社会组织的意见，并充分考虑其利益诉求。
同时，还需要对风力发电场对社区社会、经济和文化等方面的影响进行评估。
通过社区参与和社会影响评价，并在选址过程中充分沟通与协商，可以减少冲突与阻力，提高项目的可接受性和可持续性。
最后，布局优化是风力发电场选址后的重要环节。
风力发电场的布局与优化设计分析
风力发电场的布局与优化设计分析随着气候变化和能源危机的加剧，人类不断寻求绿色环保的替代能源。
风能作为一种污染少、资源丰富、可再生的能源，被越来越多的人们所重视，风电站也随之水涨船高。
但在风力发电领域，布局和优化设计是至关重要的环节。
本文将着重介绍风电站的布局和优化设计分析，帮助大家更好地了解风电站建设。
1.风力发电机的布局风力发电机的布局有两种基本方式，分别为单排阵列和多排阵列。
1.1.单排阵列单排阵列是风电机在一条水平直线上排列，根据风场的方向，在主要风向上建立单排阵列，可以有效地提高风能的利用效率，同时可以减少切变风的影响，增加电力输出。
但是，建立单排阵列也存在一些问题，比如对于大型或超大型风电机，其旋转半径相对较大，导致单排阵列间距相对较大，利用风场的面积较小，导致空间利用率不高，同时悬挂线路的成本也较高。
1.2.多排阵列多排阵列是指将风力发电机分布在若干条水平直线上，这种布局方式可以有效地提高风能的利用效率，减少空间利用率等问题。
但是，建立多排阵列也存在一些问题，比如难以避免风电机之间的影响，如“阴影效应”和“拥挤效应”等。
2. 风电站的优化设计分析2.1.受影响因素分析风电站的优化设计需要考虑多种因素，比如年平均风速、地形、气候条件、场地条件等。
应当根据这些因素进行分析和优化设计。
2.2.安装高度和转子直径分析风电机的安装高度和转子直径直接影响风能的利用效率。
控制风电机的安装高度和转子直径，可以使之达到最佳利用状态。
2.3.密度分析风电站布局密度的选取也极为重要。
通常情况下，密度较大可以提高风力利用率，但也可能导致“阴影效应”和“拥挤效应”。
因此，需要根据实际情况，结合经验和历史数据进行选择。
2.4.布局模式分析风电站的布局模式也有多种选择，包括直线、三角形、四边型等。
应根据实际情况和经验，选择合适的布局模式，以达到最佳的利用效果。
2.5. 维护和管理分析维护和管理是风电站的基本要求，风电站的布局必须适合维护和管理要求。
如何利用测绘技术进行风电场选址与布局
如何利用测绘技术进行风电场选址与布局随着全球对可再生能源需求的增加，风能作为一种清洁、可持续的能源逐渐受到人们的关注和青睐。
然而，风电场的选址与布局对风能的有效利用至关重要。
在这篇文章中，我将介绍如何利用测绘技术进行风电场的选址和布局，以达到最优化效果。
一、地理信息系统（GIS）在风电场选址中的应用地理信息系统（GIS）是一种将地理信息与其他数据进行整合、分析和可视化的工具。
在风电场选址中，GIS可以通过收集并整合地形、地貌、气候、土地利用等方面的数据，帮助我们评估不同地点的适宜程度，并进行定量分析。
首先，我们可以利用GIS收集和分析地形和地貌数据，以确定最佳的风能资源。
例如，通过获取地面高程数据和土地类型数据，我们可以确定适合建设风机的地区，并排除那些有斜坡、沼泽或其他地形地貌限制的区域。
其次，利用GIS的气候数据分析功能，我们可以确定地区的风能潜力。
通过收集和分析历史气象数据，我们可以预测风速和风向的分布情况，并选择那些具有稳定、适宜的风能资源的地点。
最后，利用GIS的土地利用数据分析功能，我们可以评估潜在用地的可行性。
通过评估土地的现状和使用限制，如农业、生态环境等，我们可以选择最佳的用地并规划风机的布局。
二、激光雷达在风电场选址中的应用激光雷达是一种通过发射激光束并测量其反射时间来获取地面地貌和建筑物等三维信息的技术。
在风电场选址中，激光雷达可以提供高精度的地形和建筑物数据，帮助我们更好地评估和规划。
首先，利用激光雷达可以获取地形数据，包括地表的高程、坡度和坡向等信息。
通过获取精确的地形数据，我们可以更加准确地评估风场的地形特点，选择适合建设风机的地点。
其次，激光雷达可以帮助我们获取建筑物和其他人为设施的三维信息。
通过获取建筑物的高度、分布和方位等信息，我们可以避免风机与建筑物产生阻挡和相互干扰，从而优化风电场的布局。
三、无人机在风电场选址中的应用无人机技术的发展为风电场选址和布局提供了新的解决方案。
风电场模拟与布局优化技术
风电场模拟与布局优化技术风能作为一种清洁、可再生的能源形式，已经成为了全球能源转型的重要选择之一。
随着对于环保和可持续发展的需求日益增长，风电场的布局优化技术逐渐成为了关注的焦点。
通过风电场的模拟与布局优化技术，可以有效提高风能利用效率，减少能源浪费，实现能源的高效利用。
一、风电场模拟技术风电场模拟技术是指通过计算机模拟和仿真技术，对风电场的布局、风能获取和利用等进行精确模拟与分析，从而为风电场的设计和规划提供可靠的依据。
具体而言，风电场模拟技术可以对以下几个方面进行模拟：1. 风能资源评估风能资源评估是风电场设计和规划的第一步。
通过模拟技术，可以获取不同地区的风能资源信息，包括风速、风向、气象条件等。
模拟结果能够帮助确定风电场的最佳位置，从而实现最大化的风能获取。
2. 风电机组选择与布局风电场的风电机组选择和布局是决定整个风电场效率和经济性的关键因素。
通过模拟技术，可以分析不同风电机组在不同位置的发电能力和经济性，以及不同布局方式对于风能利用效率的影响。
通过模拟结果，可以为风电场的风电机组选择和布局提供科学依据。
3. 风电场建设与运维方案仿真在风电场建设过程中，模拟技术可以用来评估不同建设方案的经济性和可行性。
同时，在风电场运维过程中，模拟技术可以用来预测风电机组的运行情况，提前发现潜在问题，并优化维护计划。
通过模拟技术的应用，可以降低风电场建设和运维的风险，提高风电场的可靠性和可持续性。
二、布局优化技术风电场的布局优化技术旨在最大化风能的获取，并提高风电场的经济效益。
布局优化技术主要包括以下几个方面的工作：1. 空间布局优化通过模拟和计算技术，可以分析风电机组在不同位置的发电能力和经济性，从而实现风电场的空间布局优化。
优化的布局需要考虑到地形、气象条件、环境保护要求等多个因素，以找到最佳的布局方案。
2. 接电网规划风电场与电网的连接对于风能的获取和利用至关重要。
通过模拟技术，可以分析不同接电网规划方案对风电场的经济性和可行性的影响，以找到最佳的接电网规划方案。
风能发电场的空间布局与运行优化
风能发电场的空间布局与运行优化随着对可再生能源需求的不断增加，风能发电场作为一种重要的能源利用方式得到了广泛关注。
在建设风能发电场时，合理的空间布局和优化的运行方案对于提高发电效率和降低成本至关重要。
本文将探讨风能发电场的空间布局和运行优化的相关问题，提出一些可行的解决方案和建议。
一、空间布局风能发电场的空间布局是指如何选择风力发电机组的位置以及它们之间的距离。
合理的空间布局可以最大程度地提高发电效率，降低阵列间的相互影响。
1. 选址原则风能资源是布局风电场的关键因素之一。
选址时需要考虑风能资源的丰富程度和稳定性，尽量选择风力资源优越的地区。
此外，需要考虑到电网接入条件、土地利用规划、环境影响等因素，选择适合建设风电场的区域。
2. 发电机组布局在确定选址后，需要进一步考虑发电机组的布局。
一般情况下，发电机组之间的间距应根据风能资源的利用能力和风机尺寸进行合理确定。
过小的间距会导致发电机组之间的相互遮挡，影响发电效率；而过大的间距则会浪费资源。
此外，布局时还需考虑地形、地貌和土地利用等因素，避免对环境和生态系统造成不可逆的影响。
二、运行优化风能发电场的运行优化是指通过科学的运行策略和技术手段，最大限度地提高发电效率，降低运维成本，并确保风电系统的可靠性和稳定性。
1. 运行策略优化运行策略优化是指通过对发电机组的控制策略进行调整，以提高发电效率和降低发电系统的损耗。
其中，最重要的策略之一是根据实际风能资源的变化情况，合理调整发电机组的输出功率。
此外，还需要根据电网负荷情况和市场需求，合理规划发电机组的运行模式，提高发电利用率。
2. 技术手段优化技术手段优化是指利用先进的技术手段，提高风能发电设备的效率和可靠性。
例如，引入智能化的监测系统和预测模型，实时监测和预测风速、功率输出等参数，及时调整运行策略；采用高效的风能转换装置、减震措施和自适应控制方法，提高风力发电机组的利用率和抗风能力。
三、挑战与对策在风能发电场的空间布局和运行优化过程中，还存在一些挑战需要面对，并采取相应的对策。
风力发电场规划与优化
风力发电场规划与优化风力发电是一种利用风力将机械能转化为电能的可再生能源。
将多个风力发电机组布置在一个区域内形成的风力发电场具有重要意义。
本文将详细介绍风力发电场的规划与优化，包括选择风力发电场地、确定风轮机布置方式、优化风力发电场布局等方面。
一、风力发电场选址选择适合建设风力发电场的地方是风力发电场规划的第一步。
一般来说，风力发电场适合建在海岸线、平原、丘陵等地形平坦开阔、风能资源丰富的区域。
同时，建设风力发电场需考虑环境影响，尽量避免对野生动物、鸟类迁徙等生态系统造成不良影响。
二、风轮机布置方式风轮机布置方式一般分为单体布置和集群布置两种。
单体布置指将每台风轮机独立布置，而集群布置则指将多台风轮机集中布置在一起。
选择合适的布置方式需要考虑风能资源的分布情况、地形地貌、风轮机的功率和安全距离等因素。
单体布置灵活性较高，可以根据具体情况进行灵活调整和扩建。
而集群布置可最大限度地利用区域内的风能资源，提高整体风能利用效率。
根据实际情况，可以采取单体布置与集群布置相结合的方式，灵活安排风轮机的布局。
三、风力发电场布局优化风力发电场布局优化是提高风能利用效率、降低工程投资和运营成本的重要手段。
以下是几个常见的风力发电场布局优化方法：1. 最小间距布局：通过合理调整风轮机的布局，使风轮机之间的间距最小化。
这样可以提高风能利用效率，增加风轮机的装机容量。
2. 风速改正布局：根据风速的分布特点，将风轮机布置在不同风速区域内。
这样可以充分利用各个风速区域的风能资源，提高整个风力发电场的发电能力。
3. 预测与控制布局：结合天气预测和风力预测技术，预测风速和风向的变化趋势，合理调整风轮机的布局。
这样可以提前调整风轮机的角度和转速，以最大限度地利用风能资源。
4. 均匀布局：将风轮机布置得均匀分布在整个风力发电场内，避免因布局不均造成的风能利用率不平衡。
这样可以提高整体发电效率，降低能源浪费。
四、风力发电场生态环境保护在规划和优化风力发电场时，我们不能忽视对生态环境的保护。
风力发电场布局规划与优化研究
风力发电场布局规划与优化研究章节一：引言近年来，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到越来越多国家和地区的关注和重视。
风力发电场作为风力发电装置的集中布置地，其布局规划与优化研究对提高风力发电场的发电效率和经济性至关重要。
本文旨在探讨风力发电场布局规划与优化的相关研究，并提出一种有效的布局优化方法。
章节二：风力发电场布局规划2.1 风力资源评估风力资源评估是选址和布局规划的基础，通过对风能资源的测量和分析，确定适于建设风力发电场的地区。
评估需要考虑地理位置、山地、海洋、地形、气象等因素，以确定风力资源的丰富程度和稳定性。
2.2 布局类型根据地形条件和经济性，风力发电场布局通常分为线性布局、簇状布局和混合布局等几种类型。
线性布局是沿风向单行或多行布设风力发电机组；簇状布局是将风力发电机组集中布设在同一个区域；混合布局是线性布局和簇状布局的综合应用。
2.3 布局指标布局规划过程中，需要考虑布局的经济性和发电效率。
常见的布局指标包括单位装机容量发电量、风机间距、占地面积和工程建设成本等。
合理的布局指标需要结合风能资源分布、地形地貌和地方经济条件等方面进行考虑与权衡。
章节三：风力发电场布局优化3.1 优化目标风力发电场布局优化的目标是以最大化发电量为核心，同时满足经济、环境、社会和运维等多个方面的要求。
实现发电设备间的最佳空间排列、最优的风机数量和布设方式是优化的重点。
3.2 优化方法常见的优化方法包括数学规划方法、模拟退火算法、遗传算法、粒子群算法等。
其中，遗传算法是一种基于自然选择和遗传机制的优化方法，被广泛应用于风力发电场布局优化中。
遗传算法通过模拟进化过程，不断改进布局方案，逐步接近最优解。
3.3 优化考虑因素在布局优化过程中，需要考虑多个因素对布局的影响。
例如，考虑地形地貌、风向频率、风能资源、离网或并网条件、环境影响和入侵物种保护等。
同时，还需要考虑与周边土地用途、交通、土地所有权等因素的协调，确保布局方案的可行性和可实施性。
风电场建模和仿真研究
风电场建模和仿真研究随着可再生能源的日益重视和广泛应用，风电场建设已成为能源开发的重要领域之一。
风电场建模和仿真研究对于优化风电场设计和提高能源利用效率具有重要意义。
本文将介绍风电场建模的基本原理和仿真研究的方法，以期为相关领域的研究提供参考。
一、风电场建模风电场建模是指利用数学模型和计算机技术对风电场进行模拟，以获得其性能和运行特性。
风电场建模包括风能资源评估、风力发电机组选型与布局、风力发电机组性能仿真与评估、风电场电气系统建模等方面的内容。
1、风能资源评估风能资源评估是风电场建模的基础。
它通过对风电场所在区域的风能资源进行测量和分析，获得该区域的风能分布、风向和风速等数据，为后续的风电场设计和建设提供依据。
2、风力发电机组选型与布局风力发电机组是风电场的核心设备，其选型与布局直接影响到风电场的发电效率和经济效益。
在风电场建模中，需要根据风能资源评估的结果选择适当的风力发电机组类型和数量，并确定其布局，以实现最优的发电效率和最小的成本。
3、风力发电机组性能仿真与评估风力发电机组性能仿真与评估是风电场建模的重要环节。
它通过对风力发电机组的性能进行模拟和分析，获得其运行特性和发电效率等数据，为后续的风电场设计和建设提供依据。
4、风电场电气系统建模风电场电气系统建模是风电场建模的重要组成部分。
它通过对风电场的电气系统进行模拟和分析，获得其电压、电流和功率等数据，为后续的风电场设计和建设提供依据。
二、仿真研究的方法仿真研究是风电场建模的重要手段。
它通过建立仿真模型，模拟风电场的实际运行状态，为风电场设计和优化提供依据。
以下介绍几种常见的仿真研究方法：1、系统级仿真系统级仿真是对整个风电场进行仿真研究，包括风能资源评估、风力发电机组选型与布局、风力发电机组性能仿真与评估、风电场电气系统建模等方面。
通过系统级仿真，可以获得风电场的整体性能和经济效益，为后续的风电场设计和建设提供依据。
2、部件级仿真部件级仿真是对风力发电机组的各个部件进行仿真研究，包括风轮、发电机、齿轮箱、控制系统等。
风力发电场的建设与优化设计
风力发电场的建设与优化设计近年来，随着环境污染问题的日益严重以及对可再生能源的追求，风力发电被广泛认为是一种清洁、可持续的能源形式。
风力发电场的建设与优化设计是实现清洁能源转型的关键步骤。
本文将从地点选择、设备选型、布局设计和运维管理等方面，对风力发电场的建设与优化设计进行探讨。
首先，地点选择是风力发电场建设的基础。
风能资源的分布并不均匀，因此需要在合适的地点建设风力发电场来最大化地利用风能资源。
地点选择应依据地形地貌、风力资源、建设条件和电网规划等因素进行综合考虑。
具体而言，需通过现场实地调研和气象数据分析，选择拥有较高风速、稳定风向和较少阻碍物遮挡的地区建设风力发电场。
同时，还需确保该地区具备足够的土地面积和电力输送能力，以满足发电设备的布局和电网接入要求。
其次，设备选型是风力发电场建设的关键环节。
风力发电设备主要包括风力发电机组和配套设施。
在风力发电机组方面，传统的水平轴风力发电机组多采用桨叶式结构，而垂直轴风力发电机组则采用塔架式结构。
针对不同地区的风力资源情况和建设成本限制，需选择适当的风力发电机组。
另外，配套设施的选型也十分重要。
包括变电站、输电线路及道路、管理办公楼等设施的规划布局应充分考虑建设、运维和安全等因素，确保设备的正常运行和管理的便捷性。
布局设计是风力发电场建设的关键一环。
风力发电场的布局设计直接影响发电效益和风场的整体风险评估。
合理的布局设计既要考虑最大化风能资源的利用，又要保证风机之间的间距避免相互影响。
布局设计的基本原则是在考虑节约用地的前提下，确保风机之间的间距不小于其直径的2倍，避免相互影响导致发电效率的降低。
另外，还应考虑环境保护的因素，避免对野生动物和植物生态系统的破坏。
最后，运维管理是风力发电场运行的保障。
风力发电场的运维管理包括设备监控、维护修理和安全管理等方面。
通过合理的运维管理可以提高设备的可靠性和发电效率，同时降低故障率和运维成本。
设备监控方面，可以利用先进的监测技术实时监控风机的运行状态和性能指标，及时发现并处理异常情况。
风力发电场的容量站点选址与布局优化
风力发电场的容量站点选址与布局优化随着世界对清洁能源的需求不断增加，风力发电作为一种环保、可再生的能源形式，受到了广泛的关注和重视。
在建设风力发电场的过程中，合理选址与优化布局是确保发电效益和环境友好性的重要因素。
本文将就风力发电场的容量站点选址与布局优化进行探讨，并提供一些建议和方法。
首先，风力发电场的容量站点选址是确定风机的位置和数量的过程。
选址的目标是找到具有理想风能资源和适宜建设条件的地点。
考虑到风能资源的特点，一般会选择在山区、海岸或平原等地形条件较好的地方建设风力发电场。
此外，还需要综合考虑土地利用、土地所有权、环境影响、输电距离等因素。
在选址过程中，可以利用数字高程模型（DEM）和风资源测量数据等技术手段，通过对风能资源分析和评估，选择最佳的容量站点。
其次，风力发电场的布局优化是在选址基础上，设计风机的排列方式和间距，以最大程度地利用风能资源，提高发电效益。
布局优化的目标是尽可能增大风机的密度，减少空间利用率，提高整体发电能力。
在布局优化过程中，可以考虑以下几个因素。
首先，要考虑风能资源的空间分布特征。
风能资源的分布通常具有一定的空间特性，可能存在局部高风速区域和地形阻挡区域。
通过对风资源数据的分析，可以确定布局中的热点区域和冷点区域，从而合理安排风机的位置。
其次，要考虑风机之间的遮挡效应。
由于风机会对风场产生遮挡效应，导致风资源的变化和损耗。
因此，布局时需要合理设计风机的间距和排列方式，以减少遮挡效应对发电能力的影响。
可以采用优化算法和模拟计算方法，进行布局的优化和调整。
第三，要考虑变电站和输电线路的布局。
在风力发电场的布局中，变电站和输电线路是不可或缺的组成部分。
变电站将风机产生的电力转换为可输送的电能，输电线路将电能输送到用户。
因此，在布局优化过程中，需要同时考虑变电站和输电线路的位置和布置，以确保电能的有效输送和输电损耗的最小化。
最后，还需要考虑环境影响和社会接受度。
风力发电场的建设在一定程度上会对周围的环境和社会产生影响。
仿真模拟技术在风力发电中的应用教程和风场区域选定
仿真模拟技术在风力发电中的应用教程和风场区域选定引言：随着对可再生能源需求的增长，风力发电作为一种清洁且可持续的能源形式，得到了广泛的关注和发展。
其中，仿真模拟技术在风力发电中的应用逐渐成为一项重要的工具。
本文将探讨仿真模拟技术在风力发电中的应用，为读者提供一份简明扼要的应用教程。
第一部分：风力发电技术概述首先，我们将介绍风力发电技术的基本概念。
风能是一种源源不断的可再生能源，通过将风能转化为电能，可以减少对传统能源的依赖，提高能源的可持续发展性。
风力发电机是一种利用风能来产生电能的设备，它主要由风力发电机组、风机塔和轮毂组成。
第二部分：仿真模拟技术在风力发电中的应用1. 风场测量与数据拟合仿真模拟技术可以帮助我们准确测量和拟合风场数据，从而预测风力发电的效果。
通过采集风速、风向、湍流等数据，利用仿真模拟软件进行数据分析和模型建立，我们可以更好地了解风能资源的分布特征，并选择合适的位置和风机类型进行布置。
此外，仿真模拟技术还可以模拟不同机组数量和不同布局方案的风力发电系统运行情况，为风场规划与设计提供科学依据。
2. 风机叶片设计与优化仿真模拟技术在风机叶片设计与优化中起到了关键作用。
通过仿真模拟软件，我们可以对不同材料、结构和尺寸的叶片进行模拟和分析，以优化其性能和效率。
同时，仿真模拟技术还可以模拟不同风速条件下，风机叶片的响应和负荷情况，从而对叶片的结构进行调整和改进，提高风机的可靠性和稳定性。
3. 风机系统运行模拟与优化借助仿真模拟技术，我们可以对风机系统进行运行模拟与优化。
通过建立风机系统的数学模型，我们可以模拟其在不同运行状态下的性能和效果。
通过对模拟结果的分析和优化，我们可以调整风机的参数和控制策略，以提高风机的输出效率和发电稳定性。
第三部分：风场区域选定的基本原则1. 风能资源评估风场区域的选定首先要进行风能资源评估。
通过实地观测和仿真模拟技术，我们可以评估风场所处地区的风能资源状况，包括平均风速、风向分布、湍流强度等指标。
风电场规划与优化设计
风电场规划与优化设计一、引言风能作为一种清洁、可再生的能源在近年来得到了广泛的应用和发展。
风电场作为风能利用的主要装置，不仅可以有效地减少温室气体的排放，而且具备可再生、无污染、无土地占用等优势。
本文将重点介绍风电场规划与优化设计的相关内容，包括风电场的选址、容量规模、布局、机组选择等方面的问题。
二、风电场选址风电场的选址是风电开发中最为重要的一环。
合理的选址既能保证风能的充分利用，又能降低工程建设成本。
在选址过程中，一般需要考虑以下几个方面的因素：1. 风能可利用程度：选址地区的平均风速、风向的稳定性等因素对于风电场发电效益具有重要影响。
2. 地理条件：选址地区地貌、地质特征、水域条件等因素对风电场的布局和风机基础建设具有一定的制约作用。
3. 环境保护：选址地区的环境影响评价、生态环境保护等问题需要充分考虑，确保风电场建设对环境的影响最小化。
4. 社会因素：选址地区的经济发展状况、居民意见、社会稳定等因素也需要考虑在内，确保风电场的建设得到社会各界的支持。
三、风电场容量规模风电场的容量规模是指风电场的总发电容量。
确定风电场的容量规模需要满足以下几个条件：1. 外部电网的接纳能力：风电场的容量规模应与外部电网的接纳能力相匹配，确保风电发电不会对电网的稳定运行产生明显的影响。
2. 土地资源的利用率：考虑投资成本和发电量之间的平衡，选择适当的风电容量规模，确保最大限度地利用可用土地资源。
3. 设备技术的水平：随着风力发电技术的不断提升，风电场容量的规模也在不断扩大。
选取适当的容量规模能够降低风电场的建设与运营成本。
四、风电场布局风电场布局是指风机在场内的排列方式，合理的布局能够提高风电场的发电效益。
目前常用的风电场布局方式主要包括：1. 线状布局：将风机按照线状排列，这种布局方式适合风向较为稳定的地区，能够最大限度地利用风能资源。
2. 矩形布局：将风机按照矩形排列，这种布局方式适合风向不稳定的地区，能够减少风机间的互遮挡现象。
风电场的布局设计及运行模式优化研究
风电场的布局设计及运行模式优化研究随着全球对环境保护等问题越来越重视，可再生能源已经成为了全球能源发展的一个重要趋势和方向。
而风能作为地球上最主要的可再生能源之一，其开发及利用已逐渐成为了各国政府和企业的关注重点。
风电场作为集中式风电发电模式，在可再生能源领域早已有了广泛应用。
在风电发电中，风电场的布局设计及运行模式对于后期发电效果的影响非常大。
本文将就此问题进行深入探讨。
一、风电场布局设计风电场布局设计是指风电场中风力机的编组方式。
在设计中，风速、气流、风力测量和地形等因素都必须被考虑在内。
风电场布局设计的好坏将直接影响风能的利用效果，而优化风电场布局设计可以提高风能利用效率。
1.风机间距的确定风能的密度与风机间距相关。
若风机距离过近，则相互影响，效率降低；若距离过远，则效率也低下。
一般情况下，风机之间的距离一般为风车轮距离的3倍，一般情况下20度角也证明了这个结论，这个结论会在后面的部分实验结果中得到验证。
这一距离的确定可以在布局设计中依据经验法则进行优化。
2.风场平均风速风场平均风速决定了风机的布局。
当风场中风速较大，风机之间的距离可以适当增大，使局部风能的利用率提高，从而达到增加风性能的目的。
然而，过大的风速会导致风力机的故障率上升，风能的利用率降低。
因此，在布局之前，需先测定风场中的平均风速，并据此确定风机的具体布局。
3.地形影响风电场布局设计中还需要考虑地形的影响。
例如，若竖向布置，风力呈现在地形之前；而若横向布局，所有的风力都将呈现在地形之后。
因此，在风电场的布局设计中，地形的影响必须得到充分的考虑。
二、风电场运行模式优化风电场的运行模式是指风电场中的风力机的运行组合方式。
针对不同的需求和场地条件，需要设计不同的风力机运行模式，为网络稳定性和建设经济性提供优化方案。
1.并网连接模式并网风电场依靠独立的电压控制器和同步发电容量控制器来实现高质量发电。
2.离线运行模式离线运行模式下，风电场中的风力机各自运行，而电力系统并不供电，因此比较适合地处偏远的地方和单机组发电。
风力发电场场内断面仿真分析与优化
风力发电场场内断面仿真分析与优化风力发电是目前广泛应用的一种清洁能源，在全球能源结构转型过程中扮演着重要角色。
风力发电场的建设与运营都需要考虑到各种因素，其中风力发电场场内断面的仿真分析与优化是一项关键工作。
本文将重点介绍风力发电场场内断面仿真分析与优化的相关内容。
首先，我们来看一下风力发电场的场内断面是什么。
风力发电场一般由多台风力发电机组成，这些风力发电机分布在一个较大的区域内。
场内断面可以理解为对整个风力发电场进行划分的一种方式，通过对不同区域的特性进行分析，可以优化风力发电场的设计和布局，提高发电效率。
在进行风力发电场场内断面的仿真分析时，需要考虑的因素包括：地形地貌、气象条件、土壤条件、风能资源等。
通过对这些因素的详细分析和建模，可以得到风力发电场场内的风速分布、气息流动情况等信息。
这些信息对于合理设计风力发电场的布局和决策具有重要意义。
仿真分析的结果可以帮助我们了解风力发电场场内的风能分布情况。
通过分析风能资源的分布情况，可以确定风力发电机的布置方式和密度。
在优化过程中，我们可以通过调整风力发电机的布局，使得整个风力发电场的发电效率最大化。
此外，风力发电场场内断面的仿真分析还可以预测场内风力机的功率输出曲线，从而为电网接入提供参考。
在优化风力发电场场内断面时，需要综合考虑多个因素。
首先是地形地貌的因素，比如山脉、河流等地理特征会对风场的流动产生影响。
其次是气象因素，例如风速、风向等因素对发电效率有重要影响。
此外，土壤条件也会对风力发电机的安装和固定产生影响。
优化的目标是在最大程度上提高风力发电机的发电效率，同时减少不利因素的影响。
除了仿真分析外，优化风力发电场场内断面还可以采用其他方法。
比如，通过现场测量和模拟实验，获取真实数据并进行验证。
此外，利用先进的优化算法和计算工具，可以帮助我们寻找最优化的解决方案。
在实际应用中，风力发电场场内断面的仿真分析与优化可以为风力发电场的建设和运营提供科学指导。
风电场规划分区方案及电站布置优化研究
风电场规划分区方案及电站布置优化研究随着对可再生能源的需求不断增长，风电成为了其中最为重要的一种能源形式之一。
风电场规划分区方案及电站布置的优化研究变得尤为关键，对提高风电发电效率、减少对环境的影响具有重要意义。
本文将探讨风电场规划分区方案及电站布置的相关问题，并提出一些建议和解决方案。
一、风电场规划分区方案的重要性风电场规划分区方案的制定可以确保风电场的最佳运行效果，有助于提高风电发电的稳定性和可靠性。
在制定风电场规划分区方案时，需要考虑以下因素：1.地理条件：风力资源的分布不均匀，地理条件对风电场的规划分区起着决定性的影响。
合理利用地理条件可以提高风电发电效率。
2.电网接入条件：风电场应该与电网的接入能力相匹配，确保风电发电的稳定性和连续性。
3.环境保护：风电场应该合理布局，最大程度减少对动植物栖息地和景观的破坏。
同时，应避免在敏感区域建设风电场，以保护生态环境。
二、风电场规划分区方案的优化研究1.利用现代技术优化规划分区：采用地理信息系统（GIS）和遥感技术等现代技术，可以对地理条件进行准确分析和评估，制定出更为科学合理的风电场规划分区方案。
2.综合考虑经济和环境因素：在风电场规划分区方案中应综合考虑经济和环境因素，寻求最佳平衡点。
例如，在低成本和高风能资源之间进行权衡，确保风电场的经济可行性和环境友好性。
3.加强社会参与和民主决策：风电场规划分区方案的制定应加强社会参与和民主决策。
通过征求公众意见、听取专家建议等方式，确保风电场规划分区方案公正、合理、符合各方利益。
三、风电场电站布置的优化研究1.最大程度利用风能资源：风电场电站的布置应在最大程度上利用风能资源。
根据地形、气候、地貌等因素，确定合适的风机高度和间距，确保风机能够充分捕捉风能。
2.考虑电网接入能力：风电场电站的布置应考虑电网接入能力。
合理安排风机的布局，可以平衡电网负荷，提高风电发电的稳定性和可靠性。
3.优化风电场布局：风电场的布局应尽量减少风机之间的影响，避免阵列内风机互相遮挡。
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第38卷第6期2010年6月Vo.l38No.6Jun.2010风电场的选址及布局优化仿真乔歆慧1,张延迟2,3,解大1(1.上海交通大学电气工程系,上海200240;2.华东理工大学自动化系,上海200237;3.上海电机学院电气工程系,上海200240)摘要:风电场建设选址及风机选型与布局是风电场设计的核心内容。
基于以上两方面介绍了风能特性、风电场设计的基本思想及设计准则。
通过W i ndFarme r仿真软件完成了风电场优化设计实例。
关键词:风电场;风电场选址;风电场规划作者简介:乔歆慧(19852),女,硕士研究生,从事并网型风电研究和电力系统仿真。
中图分类号:T M614;TK80文献标志码:A文章编号:100129529(2010)0620934203L oca tion Se lection ofW i n d Farm and O p ti m iza tion Si m ula tion of Its Layou tQIA O X i n2hu i1,Z HA NG Y an2chi2,3,XIE Da1(1.Dept.of E lectr i ca l Engi neering,Shang ha i Jiaoto ngUn i v.,Shangha i200240,Ch i na;2.Dept.of Auto m a ti on,East Ch i na Un i versity of Sc ience and Technol ogy,Shangha i200237,Ch i na;3.Dept.of E lectr ica l Engi neer i ng,Shangha i D i anjiUn i v.,Shangha i200240,Chi na)Ab stra ct:The core contents of the desi gn of t he w i nd far m are the l oca ti on selectio n for t he co nstructio n and the ty pe se lecti on and layo ut for the fan.The characteristi cs of t he wi nd energy and the basic thought and des i gn criter i on for the desig n of the w i nd far m were presented based o n the t wo aspects above.The practi ca l examp l e of t he o pti m izatio n design for the w i nd far m was co m pleted usi ngW i nd F ar m er si m ulatio n soft ware.K ey w or ds:w i nd far m;locati on se lecti on of t he wind farm;progra mm ing of the w i nd far m风电场的建设规划是风力发电工程的首要任务,主要包括两方面。
一是风电场的选址,通过风能资源评估选择适合建设风电场的地点;二是风力发电机的选型及布局,满足最大限度地利用风能资源及最低的环境影响。
基于以上两点进行风电场最优规划,是确保最大限度地利用风能及产生最大经济效益的先决条件。
1风电场选址的考虑因素(1)风力资源风能的利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他的能源形式。
高纬度与低纬度之间的温度差异可形成南北之间的气压梯度,使空气作水平运动而形成风。
地球自转所产生的偏向力也是产生风能的主要原因。
除以上两方面外,风能在很大程度上受海洋、地形的影响,时空分布较为复杂。
风能的大小与气流密度通过的面积及气流速度的立方成正比,其中空气密度(Q)、气体速度(v)随地理位置、海拔、地形等因素变化。
普遍采用的风速模型是4种风速的叠加,即V=V WB+V WG+V WR+V WN(1)式中VWB)))基本风;VWG)))阵风;VWR)))渐变风;VW N)))随机噪声风。
(2)地形对风速的影响当冷空气在斜坡地形上因重力而加速下滑所形成的风叫做流曳风,或称重力流及下坡风。
在冷空气能够翻越某一段山地的情况下,才会出现背风坡的流曳风。
山脚处流曳风的风速与山顶及山脚处的温差有关。
一般,温差越大,风速越快。
当气流经过山谷时,由于横截面减少,造成气流速度加大,形成狭管效应。
地形斜坡由于热力的作用很容易构成斜压性,是产生低空急流的主要原因。
在斜压大气中,水平温度梯度会引起地转风随高度的变化。
(3)观测点选取风电场风能观测点的位置选取与风能的准确度量及风电机组控制密切相关。
一般来说,海域观测点风能的不稳定性较小,高山测点有一定的不稳定性,而城郊测点风能的不稳定性较大。
自乔歆慧,等 风电场的选址及布局优化仿真0935然风在风速及风向方面的不稳定性主要与地貌及地形条件有关。
鉴于风能的不稳定性及现有气象风资料观测周期较长的现状,对不同地貌条件下的风速及风向变化进行同时逐秒的观测是必须的。
(4)环境价值环境价值是对环境效益的货币化。
风力发电环境价值的评估是相对于常规煤电而言的。
评估发电厂的环境价值,首先要评估污染物排放的环境价值标准(EVS)。
参考中国排污总量收费标准(PCS)及美国环境价值标准,评估得到目前中国电力行业各种污染物减排的环境价值标准,作为衡量环境价值的基准。
根据污染物的排放量(或减排量)就可以计算工程的环境成本G =E ni=1V eiQi(2)式中 V ei )))第i 项污染物的环境价值;n )))污染物总数。
据估算,相对常规煤电而言,风力发电的环境价值是0.28元/(k W #h),不包括占地和耗水减少所产生的生态价值,远高于天然气0.09元/(k W #h)的环境价值。
单位电量下的环境价值具有普遍意义,与装机容量的大小与运行小时数无关。
2 风力发电机选型及布局(1)输出功率与风速的关系图1 风力发电机动力曲线图1为风力发电机的动力曲线,表明了发电机在不同风速下产生的功率。
可见,在风速较低时,输出功率随风速的提高而变大。
达到一定值之后,功率不再随风速的提高而变化。
因此,风力机组的位置不必刻意选取在风速最高点,而应该寻找风力达到要求且风能特性稳定的地方。
所以,山顶等风速高但特性不稳定的地形,不是风机安装的理想位置。
(2)漩涡系数风力发电机的漩涡系数用以表征两台风机同时运行时对通过的风力产生的旋涡效应,其与风速的关系如图2所示。
这个因素的存在使两台风机不能相隔太近的距离,否则会对彼此的正常工作产生不利的影响。
图2 漩涡系数与风速的关系(3)噪声污染风力发电机组产生的噪声是风力发电的一个不利因素,在风电场设计中必须考虑噪音对周边环境的影响。
一般来说,风力机组产生的噪音影响与距离有关,距离越远,影响越小。
3 仿真分析(1)风电场初步规划利用风电场设计及优化软件W indFar m er 完成风电场优化实例。
选取软件中模拟建设风电场的小镇及周边地区作为分析对象。
考虑建设风电场的地形(见图3),其中包括等高线、已被利用的建设用地及可供建立风电场的空地区域等。
通过综合考虑软件提供的风能分布图(EnergyM ap),初步选择风电场的建筑区域(A 区域)。
图3 风电场初步选址09362010,38(6)图3中,B 区域是已被利用的建筑用地,其余部分是可供建设风电场的区域。
在此基础上,根据风能分布图选择风速较高的区域,完成风电场的初步选址。
完成风电场初步选址后,要决定风力发电机组的摆放位置。
本例选取6台风力发电机。
考虑到风力发电机输出功率与风速之间的关系,优先考虑在图4中风速较快的D 及C 区域摆放风机。
由于风通过风机时造成漩涡效应而产生的不利影响,需要保持风机之间的距离。
综上,风机的初步摆放位置如图4中曲线区域所示。
图4 风机初步布局风电场初步规划方案下风机相关数据如表1所示,所产生的噪音影响如图5所示。
表1 风电场初步设计风机编号临近风机距离/m 年输出功率/MW #h海拔/m 尾流损耗/%12.20535904112.6521.22834754053.4532.23333403944.2246.26031563742.3053.24932343783.5964.26031573774.40(2)仿真优化结果利用W i n dFar mer 软件对以上经过初步规划的风电场进行进一步的优化设计。
优化目标主要有两方面。
其一是使风电机组年输出功率得到提高,其二是风电机组对周边环境的影响降到最低。
通过多次软件优化,得到图6的风电场优化设计及表2的风机相关数据。
由表2数据可知,风电场经过W i n dFar mer 软件优化设计后,风电机组总出力得到了约3.96%的提升,风力资源得到了更充分的利用,提高了风电场的经济效益。
图5噪音分布曲线图6 风电场优化设计表2 风电场优化设计风机编号临近风机距离/m 年输出功率/MW #h海拔/m 尾流损耗/%14.19237484191.3024.19235164104.1035.19433873922.5646.26031563742.3053.19435383992.3662.22934203973.234 结论本文综合考虑风能资源的充分利用、避免风机之间相互影响、噪声及其他相关不利因素以及经济性等,配合W i n dFar mer 软件,完成风电场的最优规划。
在实际建设风电场时,也必须考虑目前风力发电高昂的造价和有限的发电能力以及对周边环境造成的不利影响,同时要考虑额外的控制设备及方法确保风机保持持续稳定的输出。
收稿日期:2010203223本文编辑:杨林青。