风资源测量
风电场风能资源测量和评估技术规定 30页
风电场风能资源测量和评估技术规定第一章总则第一条为加强风电场风能资源测量和评估技术管理，统一和规范工作内容、方法和技术要求，提高工作成果质量，根据国家标准GB/T 18709—2002《风电场风能资源测量方法》和GB/T 18710—2002《风电场风能资源评估方法》，制定《风电场风能资源测量和评估技术规定》（以下简称本规定）。
第二条本规定适用于规划建设的大型风电场项目，其它风电场项目可参照执行。
第二章风能资源测量第三条测风塔位置和数量1 测风塔安装位置应具有代表性1）测风塔安装点应在风电场中有代表性，并且周围开阔；2）测风塔安装点靠近障碍物如树林或建筑物等对分析风况有负面影响，选择安装点时应尽量远离障碍物。
如果没法避开，则要求测风点距离障碍物的距离大于10倍障碍物的高度。
2 测风塔数量应满足风能资源评估要求测风塔数量应满足风电场风能资源评价的要求，并依据风场地形复杂程度而定。
对地形比较平坦的大型风电场，一般在场址中央选择有代表性的点安装1 个70m高测风塔。
在测风塔70m和40m高度分别安装风向标测量风向，在10m、25m、40m、50m、60m和70m分别安装风速仪测量风速，在 3m高度附近安装气压计和温度计测量气压和温度。
另外，在70m塔周围应再安装3～4个40m高测风塔，在40m测风塔的40m和25m高度分别安装风向标测量风向，在10m、25m和40m 高度分别安装风速仪测量风速。
对地形复杂的风电场，测风塔的数量应适当增加。
第四条测量参数1 风速参数采样时间间隔应不大于3秒，并自动计算和记录每10分钟的平均风速，每10分钟的风速标准偏差，每10分钟内极大风速及其对应的时间和方向。
单位为m/s。
2 风向参数采样时间间隔应不大于3秒，并自动计算和记录每10分钟的风向值。
风向采用度来表示；也可以采用区域表示，区域共分为16等分，每个扇形区域含22.5°。
3 温度参数应每10分钟采样一次并记录，单位为℃。
风能资源测量与评估概述(PPT 77页)
三、风的形成
3、大气环流 在地球上由于地球表面受热不均，引起大气层中空气压力不均衡，因
此形成地面与高空的大气环流。这种环流在地球自转偏向力的作用下，形 成了赤道到纬度30°N环流圈（哈德来环流）、纬度30°~60°N环流圈和 纬度60°~90°N环流圈，这便是著名的“三圈环流” 。
三、风的形成
1）纬度30°N环流圈 在赤道附近，空气受热膨胀上升，造成赤道上空气压升高，空气向极
高纬度地区，太阳高度角小，日照时间短，太阳辐射强度小，地面和 大气接受热量少，温度低。
2、地转偏向力 地球自转使空气运动发生偏向
力，这种力称为“地转偏向力”。 在赤道附近，地转偏向力为零，随 着纬度的增加而增大，在极地达到 最大。
在这种力的作用下， 北半球气流向右偏转， 南半球气流向左偏转。
三、风的形成
3、空气的密度随海拔的升高而减小。
虽然海拔高出风比较大，但是由于空气密度小，风能量并不大。
二、风的特点
2）平流层 从对流层顶到约50km的大气层为平
流层。在平流层下层，即30—35knl以下， 温度随高度降低变化较小，气温趋于稳定， 所以又称同温层。在30—35km以上，温度 随高度升高而升高。
主要内容
1 风的形成 2 风的特征及测量 3 风资源测量与评估
任务1 风的形成
1 新能源介绍 2 风的特点 3 风的形成
一、新能源介绍
常规能源—— 指技术成熟且已被大规模利用的能源，如煤炭、石油、天然气以
及大中型水电 都被看作常规能源。
新 能 源—— 指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。
相对于传统能源，新能源具有污染少、储量大，前景广阔的特点。
从80km到约500km称为热层。这一 层温度随高度增加而迅速增加，层内温 度很高，昼夜变化很大，热层下部尚有 少量的水分存在，因此偶尔会出现银白 并微带青色的夜光云。
风电场风能资源测量和评估技术规定
风电场风能资源测量和评估技术规定风电场风能资源测量和评估技术规定________________________________________随着我国风电发电技术的不断发展，风电场的建设也越来越多，风电发电的可行性和可靠性也在不断提高。
然而，风电场的可行性最终将取决于风能资源测量和评估技术的水平。
因此，我们必须研究和制定风电场风能资源测量和评估技术规定，以确保可靠性和可行性。
一、风能资源测量1、测量范围风能资源测量覆盖了风速、风向和大气压力等三个方面，以及气温、相对湿度、降水等气象要素。
2、测量原理有关原理方面，主要是采用由多个传感器组成的传感器网络对大气中的各种物理特征进行实时测量，并将测量数据传送到相应的计算机中进行处理分析，从而实现风能资源测量。
3、测量方法在具体测量方法方面，可采用传统的人工测量法，也可采用连续在线测量法。
人工测量法主要是通过手持式或固定式的仪器对大气中的物理特征进行测量，但是这种方法的效率较低；而连续在线测量法则可以通过安装在现场的传感器来实时测量大气中的物理特征，这种方法的效率相对较高。
二、风能资源评估1、评估方法针对风能资源评估，一般采用风场实测数据分析法或数值模拟法。
前者是通过实测数据分析来得出关于风能资源的详细信息；而后者则是通过对大气中物理特征进行数值模拟，以此来得出关于风能资源的详细信息。
2、评估参数在评估过程中，主要考虑以下几个参数：风速、风向、风力、风速衰减系数、年平均风速、年平均可利用功率密度以及其它相关参数。
三、总结随着我国风电发电技术的不断发展，为了保证风电场可靠性和可行性，必须对其进行正确的风能资源测量和评估。
具体而言，要进行风能资源测量，则要考虑三个方面的物理特征；而在进行风能资源评估时，则要考虑多个参数。
希望通过此文引起对于此问题的重视，以保证我国风电发电行业的可靠性和可行性。
如何进行风场测量
如何进行风场测量引言：在现代社会中，风能成为一种重要的可再生能源。
为了更好地利用风能资源，准确测量风场的信息变得至关重要。
本文将介绍如何进行风场测量的方法和技术，以帮助读者了解风场测量的过程和重要性。
一、风场测量的背景1.1 风能的重要性和潜力近年来，以气候变化和环境保护为主题的全球社会已经开始逐渐转向可再生能源。
而风能作为其中重要的一部分，具有重要的潜力和发展空间。
通过充分利用风能资源，可以减少对传统能源的依赖，降低环境污染，推动可持续发展。
1.2 风场测量的意义为了充分利用风能资源，准确了解并测量风场的信息是至关重要的。
风场测量可以提供关于风速、风向、风能密度等重要数据，为风电设备的位置选择、功率计算以及优化风能利用等方面提供参考依据。
二、风场测量的方法与工具2.1 测风塔测风塔是一种常见的用于风场测量的设备，它通常由一根高大的塔身和一系列的测量仪器组成。
测风塔一般会安装在风电场的潜在建设区域，并在不同高度上进行风速、风向等参数的测量。
通过多个高度的数据采集，可以了解不同地区和不同高度上的风场特性。
2.2 激光测风仪激光测风仪是一种先进的风场测量设备，通过通过激光技术，可以实时测量远处风场的信息。
激光测风仪可以测量风速、湍流强度等参数，并可以提供更精确的数据，适用于高精度测量。
2.3 无人机近年来，无人机技术的发展为风场测量提供了新的可能。
通过搭载风速计等传感器的无人机，可以在不同高度上进行风场测量，并且能够快速获取数据，灵活适用于不同地形和复杂环境。
三、风场测量的数据分析与应用3.1 数据处理与分析在进行风场测量后，大量采集的数据需要进行处理和分析。
通过对测量数据进行统计、回归等分析方法，可以得出性能指标、风能密度分布等相关信息，为风电场的规划和设计提供科学依据。
3.2 风能利用评估风场测量数据不仅可以用于风电场的规划和设计，还可以进行风能利用评估。
通过对风场的特性和数据进行综合分析，可以得出风能利用的潜力和预测，为风电场的发电效益评估提供参考。
风电场风能资源测量方法
风电场风能资源测量方法嘿，你知道不？风电场那地儿，要想好好利用风能，就得先把风能资源给摸清楚喽。
这测量风能资源啊，可不是一件简单的事儿。
我就给你讲讲我那次去风电场的经历吧。
有一回啊，我跟着一群专业的人跑到一个风电场去瞧热闹。
那地方，大风呼呼地吹，感觉自己都能被风给刮跑喽。
我们到了那儿，就看见各种稀奇古怪的设备。
有高高的杆子，上面装着一些奇奇怪怪的玩意儿，后来我才知道那是测风塔。
这些测风塔可重要啦！它们就像站岗的士兵一样，守在风电场里。
塔上有风速仪和风向仪，专门用来测量风的速度和方向。
风速仪就像一个小风车，风一吹，它就呼呼地转起来。
那转得可快了，看得我眼花缭乱的。
风向仪呢，就像一个小箭头，指着风来的方向。
看着这些小玩意儿，我就觉得特别神奇。
除了测风塔，还有人拿着一些小仪器到处跑。
我好奇地凑过去看，原来他们是在测量不同地方的风速和风向。
他们一会儿跑到这儿，一会儿跑到那儿，忙得不亦乐乎。
我就跟着他们瞎转悠，看着他们认真的样子，我心里想，这风能资源测量还真不是闹着玩的。
测量风能资源可不光是靠这些仪器哦。
还有人专门观察天气，看看什么时候风大，什么时候风小。
他们就像天气预报员一样，整天盯着天空看。
我也跟着他们一起看，可是我啥也看不出来。
他们却能根据云的形状、太阳的位置啥的，判断出风的情况。
我真是佩服得五体投地。
在风电场待了一天，我可算是见识到了风能资源测量的不容易。
这可不是随便弄弄就能行的事儿。
得有专业的设备，专业的人，还得有耐心。
只有把风能资源测量准确了，才能让风电场发挥出最大的作用，为我们提供更多的清洁能源。
所以说啊，风电场的风能资源测量那可真是一门大学问。
咱可不能小瞧了它。
以后要是有机会，我还想去风电场看看，看看那些专业的人是怎么测量风能资源的。
说不定我还能学到点啥呢。
风力资源调查新方法与数据处理工具
风力资源调查新方法与数据处理工具随着全球对可再生能源的需求不断增长，风能作为一种清洁且可再生的能源形式，受到了广泛的关注。
为了更好地利用风能资源，对风力资源的准确调查和评估变得尤为重要。
在传统的风力资源调查方法基础上，本文将介绍一些新的风力资源调查方法以及用于处理风能数据的工具。
一、新的风力资源调查方法1. 高空测风技术传统的风力资源调查主要依靠测量塔上的测风仪器收集数据，但这种方法受到测量高度限制，无法全面了解高层风能资源的分布情况。
高空测风技术通过使用无人机或卫星搭载的风速测量装置，可以在较大范围内获取高层风能资源数据。
这种方法可以提供更全面、稳定的高层风能资源数据，为风电场的选址和布局提供更科学的依据。
2. 气象模型和数值风场模拟利用气象模型和数值风场模拟技术，可以对特定地区的风能资源进行预测和模拟。
这些模型基于气象学原理和大量的观测数据，能够准确模拟出特定地区的风速、风向、风能分布情况。
通过使用这些模型，可以提前评估特定地区的风能资源潜力，指导风电场的规划和设计工作。
3. 激光雷达技术激光雷达技术可以通过测量风场中气体微粒的速度和方向，实时获取高精度的风速和风向数据。
相比传统的测量方法，激光雷达技术具有全天候、非接触、高精度等优势。
这种方法可以用于风电场的运维管理和风能资源的调查评估，提高风电场的利用效率和经济效益。
二、风能数据处理工具1. GIS（地理信息系统）GIS是一种用于处理和分析地理信息的计算机软件工具。
在风力资源调查中，GIS可以用于建立数字地形模型和三维风能资源分布图。
通过对风能资源数据进行地理空间分析，可以更好地了解风能资源的分布规律，为风电场的选址和布局提供决策支持。
2. 大数据分析工具大数据分析工具可以从大量的风能数据中提取有价值的信息，并进行深入的数据挖掘和分析。
通过构建适用的算法模型，可以预测风能资源的变化趋势，提高风电场的运维管理效率，降低能源成本。
3. 风能预测软件风能预测软件通过整合多种数据源，包括气象数据、风电场运行数据等，进行风能资源的预测和模拟。
风能资源测量与评估概述
三、风的形成
3）纬度60°~90°N环流圈 副极地低压带的上升气流的向北气流，从上升到达极地后冷却
下沉，形成极地高压带，这股气流补偿了地面流向副极地带的气流， 而且形成了一个闭合圈，此环流圈南面上升、北面下沉与哈德来环流 流向类似的环流圈，因此也叫正环流。在北半球，此气流由北向南， 受地转偏向力的作用，吹偏东风，在60°~90°之间，形成了极地东 风带。
三、风的形成
1）纬度30°N环流圈 副热带高压下沉气流分为两支，一支从副热带高压向南流动，
指向赤道。在地转偏向力的作用下，北半球吹东北风，风速稳定且不 大，约3~4级，这是所谓的信风，所以在南北纬30°之间的地带称为 信风带。这一支气流补充了赤道上升气流，构成了一个闭合的环流圈 ，称此为哈德来环流，也叫做正环流圈。此环流圈南面上升，北面下 沉。
一、风的基本特征
b、地形地貌
表1-1 不同地形与平坦地面的风速比值
不同地形
平坦地面的平均风速（m/s）
3~5
6~8
山间盆地
0.95~0.85
0.85~0.80
弯曲的河谷底
0.80~0.70
0.70~0.60
山背风坡
0.90~0.80
0.80~0.70
山迎风坡
1.10~1.20
1.10
峡谷口或山口
1.30~1.40
夏季则相反，陆地很快变暖，海洋相对较冷，陆地气压低于海洋 ，气压梯度力由海洋指向大陆。
图1-3 海陆热力差异引起季风示意图 a)冬季 b)夏季
5、局地环流 1）海陆风
风电工程测量方案模板
风电工程测量方案模板一、工程简介风电工程测量方案主要针对风电场的地形测量、风资源测量以及风电机组的安装测量。
地形测量主要用于确定风电场的地形地貌特征，包括地势高低、地形起伏、地表覆盖情况等；风资源测量主要用于评估风场的风资源状况，包括风速、风向等参数；风电机组的安装测量主要用于确保风电机组的安装位置准确，减少发电效率损失。
二、测量方案1. 测量前准备在进行风电工程测量前，需要做好充分的准备工作。
首先确定测量范围，明确测量目的，确定测量方案。
其次，需要准备好测量设备，包括GPS测量仪、测距仪、风速仪等。
同时，根据测量的具体内容，还需要准备相关的测量辅助设备，如地形图、电子地图等。
此外，还需要确定测量人员和测量时间，确保测量过程安全有序进行。
2. 地形测量地形测量主要用于确定风电场的地形地貌特征，其测量内容包括地势高低、地形起伏、地表覆盖情况等。
地形测量一般采用GPS测量仪进行，通过测量点的位置坐标确定地形特征。
在进行地形测量时，需要根据测量范围确定测量点的布设密度，确保测量结果的准确性。
同时，为了保证测量结果的可靠性，需对地形测量点进行多次重复测量，取平均值作为最终测量结果。
3. 风资源测量风资源测量主要用于评估风场的风资源状况，其测量内容包括风速、风向等参数。
风资源测量通常采用测风塔和风速仪进行，通过在不同高度设置测风塔，以及在不同位置设置风速仪，来获取风场各个部位的风速和风向数据。
在进行风资源测量时，需要根据风电场的实际情况确定测风塔和风速仪的布设位置和高度，确保测量结果的全面和准确。
4. 风电机组安装测量风电机组的安装测量主要用于确保风电机组的安装位置准确，减少发电效率损失。
风电机组安装测量一般采用测距仪进行，通过测量风电机组与地面的距离确定机组的安装高度。
在进行风电机组安装测量时，需要根据风电机组的型号和规格确定测量标准，确保安装位置的准确性。
同时，在测量时需充分考虑风电机组的周围环境因素，确保测量结果的准确性和可靠性。
风资源评估介绍
END
参考站点选择
要求：
具有30年以上规范的测风记录，且连续性较好
有同期的测风数据，且与测风塔同期数据相关性较好 靠近风场，且与风场地形条件相似 四周较开阔
各高度风速和风功率密度月、日变化及其平均状况
用各月的风速（或风功率密度）日变化曲线图和全年的风速（或风
功率密度）日变化曲线图，与当地同期的电网日负荷曲线对比；风
（2）风功率密度 1）风能 以速度v自由流动的气流每秒钟在面积A上获得的能量， 即获得的功率W。
1 W ( Av) ( ) Av3 2 2
v 2
ρ为空气密 度
2）风功率密度 气流垂直通过单位截面积的风能。
1 3 W v 2
例 1 ：已知某风力发电机组风轮直径为 40m ，其风能利用系数 K 是 0.45 ，求在风速是 10m/s 时该风力发电机组风轮输出功率是多少？ （空气密度取ρ=1.2kg/m³ ）
例 2：某台风力发电机组在 6m/s 风速时输出功率为 60kW ，当风速为 12m/s时该风力发电机组输出功率是多少？
例3：某风力发电机组，其年有效风时数为 7000h,风力发电机实际工 作系数为 0.92 ，该机平均输出功率是额定功率 750KW 的 30%，求该 机型的年发电量。
某地年平均风速为 7.5m/s ，空气密度 ρ 为 1.2kg/m3 ，求作 用在物体上的风压 p？若风轮扫描风轮扫掠面积 A=100m2 ， 则风功率W为多少？
2、风能资源的计算
（1）风资源评估 风：空气的流动现象。常指空气相对地面的水平运动，是一个矢量,用 风向和风速表示。
风速：单位时间内空气移动的距离。通常指单位时间内空气的水平位
风能发电项目建设的测量技术方案
风能发电项目建设的测量技术方案1. 引言随着对可再生能源需求的增长，风能发电项目的建设变得越来越重要。
为了确保项目的成功实施和运营，测量技术在风能发电项目建设中起着关键作用。
本文将提出一种测量技术方案，以支持风能发电项目的建设。
2. 测量需求在风能发电项目建设过程中，我们需要测量以下几个方面的数据：2.1 风资源测量风能发电的前提是具备适宜的风资源。
因此，我们需要进行风资源测量，以确定项目建设地点的风能资源丰富程度。
具体的测量内容包括风速、风向、风能密度等。
2.2 地形测量地形对风能的分布和利用具有重要影响。
因此，我们需要进行地形测量，以获取项目建设地点的地形信息。
这包括地形高度、地形复杂度等。
2.3 建筑物与设备测量风能发电项目需要建造大型的风力发电机组和相关设备。
为了确保安全和高效的建设，我们需要进行建筑物和设备测量，以确保建筑物的稳定性和设备的准确安装。
2.4 环境测量风能发电项目对环境影响较大，因此我们需要进行环境测量，以评估项目对周边环境的影响。
具体的测量内容包括噪音、振动、鸟类迁徙等。
3. 测量技术方案基于上述测量需求，我们提出以下测量技术方案：3.1 风资源测量技术风资源测量需要使用风速仪、风向仪和风能密度仪等测量设备。
这些设备应具备高精度、长期稳定性和适应不同地形条件的特点。
3.2 地形测量技术地形测量可以通过使用激光雷达测距仪、全站仪和卫星测量等设备来完成。
这些设备可以提供准确的地形高度和地形复杂度信息。
3.3 建筑物与设备测量技术建筑物和设备测量可以使用激光测距仪、测量仪和三维扫描仪等设备来完成。
这些设备可以提供建筑物和设备的尺寸、位置和形状等信息。
3.4 环境测量技术环境测量可以使用噪音测量仪、振动测量仪和生物多样性调查等设备来完成。
这些设备可以提供项目对环境的影响评估所需的数据。
4. 总结通过采用上述测量技术方案，可以全面、准确地获取风能发电项目建设所需的关键数据。
这些数据将为项目的规划、设计和建设提供重要支持，确保项目的顺利进行和高效运营。
风电场风能资源测量方法
风电场风能资源测量方法1.1 概述本标准规定了风电场进行风能资源测量的方法，包括测量位置、测量参数、测量仪器及其安装、测量数据采集。
1.2依据风电场风能资源测量方法，属中华人民共和国国家标准GB/T18709-2 002，由国家质量监督检验检疫总局2002-04-28发布，2002-10-01 实施。
主要起草人：毛荷馨、侯俊娜、苑晓微、李峰、林延。
1.3 测量位置1.3.1测量位置的代表性1.3.1.1所选测量位置的风况应基本代表该风场的风况。
1.3.1.2测量位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10 倍以上。
1.3.1.3测量位置应选择在风场主风向的上风向位置。
1.3.2测量位置数量测量位置数量依风场地形复杂程度而定：对于地形较为平坦的风场，可选择一处安装测量设备；对于地形较为复杂的风场，应选择两处及以上安装测风设备。
1.4测量参数1.4.1 风速1.4.1.10min平均风速每秒采样一次，自动计算和记录每10min的平均风速（m/s）。
1.4.1.2小时平均风速通过10min平均风速值获取每小时的平均风速（m/s）。
1.4.1.3 极大风速每3s 采样一次的风速的最大值（m/s）。
1.4.2( 风向1.4.2.1风向采集与风速同步采集的该风速的风向。
1.4.2.2 风向区域所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬时采样值。
风向区域分为1 6等分时，每个扇形区域含22.5；也可以采用多少度来表示风向。
1.4.3风速标准差1.4.3.1以10min为时段，每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差（m/ s）；1.4.3.2自动计算和记录每10min 的风速标准偏差。
1.4.4气温1.4.4.1现场采集风场的环境温度（℃）；1.4.4.2每小时采样一次并记录；1.4.4.3日平均温度应是每日逐小时连续采样数据的平均值。
1.5测量仪器1.5.1测风仪测风仪在现场安装前应经法定计量部门检验合格，在有效期内使用。
第一章-风能资源测量与评估
第一章风能资源概述第一节风能基础知识一、风的形成风的形成是空气流动的结果，空气流动形成的动能称为风能。
空气的流动是由于不同区域空气的密度或者气压不同引起。
大气压差是风产生的直接原因。
改变空气密度主要方法（1）加热或冷却（2）外力作用二、影响地球表面空气流动的主要因素1、太阳辐射赤道和低纬度地区太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度大，地面和大气接受热量多、温度高；高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量少，温度低。
高纬度和低纬度之间的温度差异，形成南北之间的气压梯度，使空气做水平运动，风沿垂直于等压线的方向从高压向低压吹。
2、地球自转由于地球表面及空气间摩擦力的作用，地球自转过程中将带动地球表面的空气沿地球自转的方向流动。
地球自转使空气发生偏向的力称为地转偏向力-科里奥利力。
科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。
由于地转偏向力和高低纬度间压差所引起的压力的合力成为主导地球表层空气流动的作用力。
3、地球表面陆地和海洋等地形分布的影响（1）山坳和海峡改变气流运动的方向，使风速增大（2）丘陵、山地因表面摩擦大而使风速减小（3）山脉的阻挡作用导致局部风速的增加4、局部热效应的影响三风的种类1、大气环流（三圈环流）——全球性的风大气环流是在全球范围内空气沿一封闭轨迹的运动，是决定全球风能分布最基础、最重要的因素。
了解当地的盛行风向对微观选址具有重要的意义，我们可以避开盛行风向上的障碍物，当然，当地的地形条件对风向的分布也具有决定作用。
2、季风环流季风现象：在一个大范围地区内其盛行风向或气压系统有明显的季度变化。
主要是由于海陆分布的热力差异及行星风带的季节转换所形成的。
我国是一个典型的季风气候国家。
无论风电场的选址或运行，季风特征必须认真考虑。
一般来讲在我国，季风的表现是：在冬季，风从陆地吹向海洋；在夏季，风从海洋吹向陆地3、局地环流1、海（湖）陆风2、山谷风3、峡谷（峡管）风峡谷效应使风速增大，不论是高大的山脉或是中小尺度的山脉只要存在峡谷或缢口河谷都有峡管效应，因为在谷地中流场压缩，其风速将比两侧加强，即产生峡管效应。
风工程知识点总结
风工程知识点总结一、风能资源的测量和评估1. 风速测量风速是评估风能资源的一个重要参数，通常使用测风塔或者无人机等工具来进行风速的测量。
测风塔通常会设置在离地面一定高度的位置，通过多个高度的测量点来获得不同高度的风速数据。
2. 风能密度风能密度是评估风能资源的另一个重要参数，它描述了单位面积或者单位体积内所包含的风能量。
通常使用测风塔来测量不同高度上的风能密度，进而评估风能资源的利用潜力。
3. 风向测量除了风速之外，风向也是评估风能资源的一个重要参数。
通过风向的测量，可以确定风向的分布情况，进而选择合适的风力发电场址和风机的布置方式。
4. 风切变风切变是风速随高度的变化，通常包括垂直方向的风切变和水平方向的风切变。
风切变会影响风机的叶片受力情况和风能的利用效率，因此需要在风电场设计中进行充分考虑。
二、风能资源的预测1. 数值模拟数值模拟是一种常用的风能资源预测方法，通过分析气象数据、地形地貌、植被覆盖等因素，利用数值模型来预测未来一段时间内的风能资源分布情况。
2. 统计方法统计方法是另一种常用的风能资源预测方法，通过对历史风速数据进行分析和处理，来预测未来一段时间内的风能资源分布情况。
3. 人工智能随着人工智能技术的发展，人工智能在风能资源预测中也得到了广泛的应用。
通过机器学习算法和神经网络模型，可以实现更精准的风能资源预测。
三、风力发电场的设计与建设1. 风机选型在风电场的设计中，需要根据实际的风能资源情况，选择合适的风机型号和容量。
不同型号和容量的风机在不同的风能资源条件下，具有不同的发电效率和经济性。
2. 风机布置风机的布置方式直接影响了整个风电场的发电效率和运维成本。
合理的风机布置方式能够最大程度地利用风能资源，提高风电场的发电量。
3. 输电系统设计风力发电场通常需要将发电的电能输送至电网中，因此输电系统的设计也是风电场设计中的重要组成部分。
合理的输电系统设计能够降低输电损耗，提高电网接入的稳定性。
海上风电场的资源测量与风力预测方法
海上风电场的资源测量与风力预测方法随着全球对可再生能源的需求不断增加，海上风电场成为人们关注的焦点。
由于海上环境的复杂性和不确定性，准确测量和预测风力资源成为海上风电场的重要前提。
本文将探讨海上风电场的资源测量方法和风力预测方法，以提高海上风电场的可靠性和经济性。
一、海上风电场的资源测量方法1. 测量设备选择在进行海上风电场的资源测量之前，首先需要选择适应海上环境的测量设备。
常见的测量设备有浮标、船舶、浮动式平台以及飞艇等。
这些设备需要具备高精度、稳定性和耐受恶劣海况的特性，以确保资源测量数据的准确性。
2. 风速测量风速是海上风电场设计和运营的关键参数之一。
常用的方法包括浮空风速测量和浮标风速测量。
浮空风速测量通常通过悬浮于海面上方的高空气球或无人机来实现，可以获取多个高度的风速数据，从而较好地描述不同海拔高度上的风场特征。
浮标风速测量通过在浮标上安装风速传感器来获取近地面的风速数据，可以提供更加详细和具体的风速信息。
3. 风向测量风向是海上风电场布局和运行的重要参考依据。
常用的风向测量方法包括浮标风向测量和气象雷达风向测量。
浮标风向测量通过在浮标上安装风向传感器来获取相对风向数据，可以提供即时和高分辨率的风向信息。
气象雷达风向测量则通过接收雷达回波来计算风向，具有高时空分辨率的优势。
二、海上风电场的风力预测方法1. 数值模拟预测数值模拟预测是一种基于物理方程的风力预测方法，常用的数值模拟模型有Weather Research and Forecasting (WRF)模型和Marine Atmospheric Boundary Layer (MABL)模型等。
通过建立区域的物理气象模型，结合大气、地形、海洋和冰川等因素的影响，可以预测未来一段时间内的风力状况。
数值模拟预测的精度受到模型参数、初始条件和边界条件等因素的影响。
2. 统计学预测统计学预测是一种基于历史观测数据的风力预测方法，常用的统计学模型有时间序列模型、回归模型和神经网络模型等。
风电工程测量方案
风电工程测量方案一、引言风电工程是利用风能来发电的技术，其重要组成部分之一就是测量。
风电工程测量方案是指通过使用测量仪器和技术手段，对风速、风向、风能资源等进行实地测量和分析，从而为风电工程的建设、运营和管理提供数据和依据。
本文将从测量目标、测量仪器、测量方法和数据处理等方面，分析风电工程测量方案的关键要点。
二、测量目标1.风能资源测量：通过风速、风向、气象参数等测量，确定风能资源的分布、变化情况，并评估其可利用性，为选择风电场址提供依据。
2.风电机组性能测量：测量参数包括风电机组的发电功率、转速、负荷曲线等，以评估其运行情况，为调整和优化风电机组的工作状态提供数据支持。
3.风力发电场地勘测：通过测量地表地理特征、地质条件、土壤质量等，评估建设风力发电场的可行性，并确定风机布局。
4.风电工程安装精度测量：包括风机基础安装水平度、垂直度、螺栓紧固度等相关参数的测量，以确保风机的稳定性和安全性。
三、测量仪器根据具体的测量目标，风电工程常用的测量仪器包括但不限于以下几种：1.风速测量仪器：包括风速计、风向计等，用于测量风速和风向。
其中，风速计可以分为热线式、超声波式、激光式等多种类型。
2.温度湿度测量仪器：用于测量环境温度和湿度数据，如温度计、湿度计等。
3.气象站：用于测量多种气象参数，如温度、湿度、气压、降水等。
4.数据记录仪：用于记录和存储测量数据，通常与其他测量仪器配套使用，如风速风向数据记录仪、温湿度数据记录仪等。
5.其他测量仪器：根据具体需要，还可以使用裁判仪、测高仪、全站仪等仪器对地形地貌、风机安装精度等进行测量。
四、测量方法1.风速风向测量方法：常用的方法包括静态测量和动态测量。
静态测量方法是在其中一点固定安装风速风向测量仪器，记录数据；动态测量方法是将测量仪器安装在测量杆上，通过手持等方式进行移动测量。
2.风电机组性能测量方法：通过在风电机组上安装传感器和仪表，实时监测和记录风电机组的运行参数，如发电功率、转速、负荷曲线等。
风资源测量数据分析
风资源测量数据分析导言风能是一种广泛利用的可再生能源，对于充分了解风能资源的情况，以便在选择合适的风能发电设备和确定最佳的发电站点至关重要。
风资源的测量和分析是评估风能潜力的重要步骤，它能为决策者提供准确的数据和信息。
本文将介绍风资源测量数据的分析方法以及如何利用这些数据来评估风能资源。
一、风资源测量数据的收集1. 测量点的选择在进行风资源的测量之前，首先需要选择合适的测量点。
测量点的选择应基于以下几个因素：- 地理位置：测量点应位于地理环境适宜的区域，比如位于山地、海滨或平原地区。
- 高度：风速和风向可能会因高度的不同而发生变化，所以应选择不同高度的测量点。
- 基础设施：测量点应具备基础设施便利，如电力、网络等。
2. 数据采集设备为了收集风资源的测量数据，需要使用相应的数据采集设备，包括：- 风速测量仪：用于测量风速的设备，通常使用风速计进行测量。
常见的风速测量仪有杆状风速计、风速风向计等。
- 风向测量仪：用于测量风向的设备，可以和风速测量仪一起使用。
风向测量仪通常采用风向传感器来测量风的方向。
- 数据记录器：用于记录测量数据的设备，它可以将测量数据存储在内存或存储卡中，以备后续分析使用。
二、风资源测量数据的分析1. 数据处理收集到的原始测量数据需要经过一系列的处理步骤，以获得可靠和准确的数据。
数据处理步骤包括：- 数据清洗：将测量数据中的异常值和错误数据剔除或修正。
- 数据校准：将测量数据与标准参考数据进行比对，以确保测量数据的准确性。
- 数据插补：如果数据中存在缺失值，可以使用插补技术填充缺失值，以保证数据的完整性。
2. 数据分析风资源的测量数据可以进行多种分析，以评估风能资源的潜力和特征，常见的数据分析方法包括：- 风速频率分析：通过计算不同风速区间内的频率来确定风速的分布情况。
- 风向频率分析：通过计算不同风向区间内的频率来确定风向的分布情况。
- 风能密度分析：根据测量数据计算风能的密度，以评估风能资源的潜力。
风资源测量与评估测风系统选址课件
测风系统维护
定期检查
对测风系统进行定期检查 ，包括塔身、传感器、数 据采集器等部件，确保其 正常运行。
清洁与保养
定期对传感器进行清洁和 保养，保持其良好的工作 状态。
数据备份
定期备份测风系统采集的 数据，以防数据丢失。
数据采集与处理
数据采集频率
根据评估需求，设定合适的数据 采集频率，以便更准确地记录风
避免极端气象条件地区，可以降低风电场运营风险和维护 成本。
在选址过程中，应避开极端气象条件地区，如强风暴、雷 电、冰雹等频发区域。这些地区的风电场可能会遭受严重 破坏，导致停机和维护成本增加。此外，也应避开季风季 节，以减少对风电场运营的影响。
避开不利地形地区
避开不利地形地区，可以降低风电场 建设和运营难度。
风资源测量与评估测风系统选址课 件
contents
目录
• 风资源测量概述 • 测风系统选址原则 • 测风系统安装与维护 • 风能资源评估方法 • 测风系统案例分析
01
风资源测量概述
风资源定义
风能资源的定义
风能资源是指地球表面不同地点的风速和空气密度所蕴含的动能资源，是可再生 能源的重要组成部分。
况，确保风电场建设和运营的顺利进行。
03
测风系统安装与维护
测风塔安装
01
02
03
塔高选择
根据风资源评估需求，选 择合适高度的测风塔，确 保能够捕捉到足够的风能 数据。
基础设计
根据地质勘察结果，设计 合理的测风塔基础，确保 塔身稳定和安全。
安装位置
选择具有代表性的地形和 气象条件的位置进行安装 ，以便更准确地评估风资 源。
VS
在选址过程中，应避开陡峭的山地、 森林覆盖区域和建筑物密集地区。这 些地区的地形复杂，建设和运营风电 场难度较大，且可能对环境和景观造 成不良影响。应选择地势平坦、开阔 的地区，以便于风电场建设和运营。
风电场风能资源测量方法
风电场风能资源测量方法1.1概述本标准规定了风电场进行风能资源测量的方法，包括测量位置、测量参数、测量仪器及其安装、测量数据采集。
1.2依据风电场风能资源测量方法，属中华人民共和国国家标准GB/T18709-2 002，由国家质量监督检验检疫总局2002-04-28发布，2002-10-01实施。
主要起草人：毛荷馨、侯俊娜、苑晓微、李峰、林延。
1.3测量位置1.3.1测量位置的代表性1.3.1.1所选测量位置的风况应基本代表该风场的风况。
1.3.1.2测量位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上131.3测量位置应选择在风场主风向的上风向位置。
1.3.2测量位置数量测量位置数量依风场地形复杂程度而定：对于地形较为平坦的风场，可选择一处安装测量设备；对于地形较为复杂的风场，应选择两处及以上安装测风设备。
1.4测量参数1.4.1风速1.4.1.10min 平均风速每秒采样一次，自动计算和记录每10min的平均风速（m/s）。
1.4.1.2小时平均风速通过10min平均风速值获取每小时的平均风速（m/s）。
141.3 极大风速每3s采样一次的风速的最大值（m/s）。
142（风向142.1 风向采集与风速同步采集的该风速的风向。
1.4.2.2 风向区域所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬时采样值。
风向区域分为6等分时，每个扇形区域含22.5 ;也可以采用多少度来表示风向'1.4.3风速标准差1.4.3.1以10min为时段，每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差（m/ 1.4.3.2自动计算和记录每10mi n的风速标准偏差s）；1.4.3.2自动计算和记录每10mi n的风速标准偏差144气温144.1现场采集风场的环境温度（C）;1.4.4.2每小时采样一次并记录；1.4.4.3日平均温度应是每日逐小时连续采样数据的平均值。
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水平轴风力机
5兆瓦风力发电机组
1.2兆瓦直驱式风电机组
7
水平轴风力机的发展趋势
8
水平轴风力机示意图
9
全球风系和大气环流
10
海陆风
11
山谷风
12
13
我国能源分布 风能最佳区：山东半岛、辽东半岛及海上岛屿、内蒙古、甘肃， 黑龙江南部及吉林北部。 风能较佳区：青藏高原中北部、东南沿海、三北的南部。
108
风资源测评过程（p7）
收集气象、地理、地形图、地质等资料，分析风况资料， 评价地形，自然环境，交通等
现场考察，选址
风况测量，测风塔安装，测量参数
数据收集、管理、分析，观察至少一年以 上，保证有效数据完整率90%以上
风况分析，风能资源评估 编制风资源评估报告
109
风电场宏观选址
2、风能资源测量 风能资源测量是一项很重要的工作。主要指导 文件为GB/T18709-2002《风电场风能资源测量方 法》。 （ 1 ）必须在测风阶段给予足够的投入。立足 够数量的测风塔。安装足够数量的传感器。测量足 够长的时间。
103
旗蚀蘑菇
106
雅丹地貌
107
风电场宏观选址
方法步骤
1、备选场址的确定 通过考察以后，综合风能资源和其它建设条件， 排除那些不具备一项或多项建设条件的地点，如风 能很小、接入系统造价很高甚至无法解决等，即可 确定若干个备选场址，转入下一步工作：风能资源 测量——测风塔的定位。
77
78
兰州理工大学外场试验基地
79
测风塔
80
10个侧风位置
甘肃酒泉 新疆哈密 河北 吉林 蒙东 蒙西 江苏沿海 山东
联合国开发计划署
Ａ吉林（明阳） ＢＣ内蒙古 Ｄ宁夏（2003年开 始建） Ｅ甘肃 Ｆ湖北（龙源、中 广核） Ｇ江西（江西中电 投投资20亿） ＨＩ福建 Ｊ广东（中电投投 81 资60亿）
83
风电场宏观选址
基本原则
1、风能资源丰富，风能质量好 年平均风速一般应大于5m/s 风功率密度一般应大于300W/m2 风频分布好 可利用小时数高3-25m/s在2000h。 有稳定的盛行风向 风速的日变化和季节变化较小 垂直风剪切较小，以利于机组的运行，减少机组故障。 湍流强度较小，尽量减轻机组的振动、磨损，延长机组 寿命。湍流强度超过0.25，建风电场就要特别慎重。选机型 时要和厂家充分交流，看机组是否能够承受。 84
102
风电场宏观选址
方法步骤
1、备选场址的确定 风成地貌例子： “旗形树”。植物因长期被风吹而导致枝干偏向一边。 主风向明显地区的树的变形程度与年平均风速相关性较强。 地表物质会因风而移动和沉积，形成干盐湖、沙丘和 其他风成地貌，表明附近存在固定方向的强风。如山的迎 风坡岩石裸露，山的背风坡砂砾堆积。
风资源测量与评估
兰州理工大学能源与动力工程学院 甘肃省风力机工程技术研究中心 参考文献： 《中国风资源测量和评估实务》
《风电场风能资源测量和评估技术规定》 《风能资源评估手册》 《风力发电技术》廖明夫
1
能源分布
2
能源分布
3
风能利用
4
风力提水
5
垂直轴风力机
D=64m, 4200KW
D=10m,20kw
100
风电场宏观选址（地形标志物）
方法步骤
是：
1、备选场址的确定 从地形图上可以判别发生较高平均风速的典型特征 －走向和主风向平行的隘口和峡谷； －高原和台地； －比较突出的山脊和山峰； －海岸； －岛屿的迎风和侧风角。
101
风电场宏观选址（场址考察）
方法步骤
1、备选场址的确定 为了核实场址条件，应该尽快组织对场址的实地考察。 考察的内容主要是风能的大小，同时至少包括： ·土地的可用性，范围及目前用途 ·地形地貌、地质（障碍物的位置） ·交通运输 对环境影响 ·电网情况 风成地貌 ·初步确定测风塔的位置
99
风电场宏观选址
方法步骤
1、备选场址的确定 上述的分区，仅为全国范围对陆地的宏观划分，没 有把海域考虑进去。由于当时利用的是气象站10米高的风 速数据，而现在的风电场一般远离气象站，机组的轮毂高 度至少也在40米以上，所以某一风电场场址的风能资源不 一定严格符合上述分区。 就一个省或更小的范围选址来讲，更多的是要借助 地形图。
98
风电场宏观选址
方法步骤
1、备选场址的确定 其中东南沿海、山东、辽东沿海及其海上岛屿 区，内蒙古北部、松花江下游区为风能丰富区（Ⅰ）； 东南沿海沿岸和渤海沿海区，三北的北部区，青藏高 原区为风能较丰富区（Ⅱ）；两广沿海区，大小兴安 岭山地区，东北长白山向西经华北平原到我国西端是 风能可利用区（Ⅲ）。云贵川和南岭地区，雅鲁藏布 江和昌都地区，塔里木盆地西部地区为风能欠缺区 （Ⅳ）。
113
方法步骤
风电场宏观选址
方法步骤
2、风能资源测量 经过至少 1 年的测量，数据有效数据完整率达 到90％以上，即可进入下一步：场址比选。
114
风电场宏观选址
方法步骤
3、场址比选 根据DL/T5067-1996《风力发电场项目可行性 研究报告编制规程》，应比较以下内容：风能资源 和相关气象条件、地形和交通条件、工程地质条件、 接入系统条件。
67
同济大学大气边界层风洞
68
中国环境科学院环境风洞
69
直流风洞
70
71
72
汽车风洞
73
风力机风洞试验
74
飞机风洞试验
75
立式风洞
76
我国最大的风洞
中国空气动力研究基地风洞，成为我国规模最大、手段齐 备、综合实力最强的国家级空气动力试验、研究和开发机 构，其综合试验能力跻身世界先进行列。 以低速风洞和跨声速风洞为代表的52座风洞设备和专用 设施，构成了亚洲最大的风洞群，拥有8座“世界级”风 洞设备； 从“歼-10”、“枭龙”战机和“神舟”系列飞船，到磁 悬浮、“和谐号”高速列车；从高达300多米的东方明珠 塔，到横跨30多公里海面的杭州湾跨海大桥，都在这里 进行过风洞试验。
93
4级以上适合发电
94
95
采用加拿大west模拟全国陆地 50m高度风功率密度分布
96
功率密度分布和近海风速分布
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风电场宏观选址
方法步骤
1、备选场址的确定 中国气象科学研究院朱瑞兆等利用 1961—1970年的气象资料，根据有效风能密 度和利用小时数等指标，结合天气气候特点、 自然地形和水体等，将全国风能划分为4个大 区和30个类型区。
方法步骤
110
风电场宏观选址
2、风能资源测量 （ 2 ）测风塔的位置和数量一定要在地形图上 先确定，再到现场调整并最终确定。否则容易可能 造成测风塔之间的位置疏密不一。 测风塔定位原则：远离障碍物，选择位置能代 表场址的主要范围
方法步骤
111
障碍物引起的湍流
112
风电场宏观选址
2、风能资源测量 （ 3 ）提高测量数据的完整性和可靠性。要经 常检查数据，经常到现场检查仪器，及时发现问题。 传感器装上以后，经常会因为缺电、沙尘、积冰、 支撑杆弯曲甚至断裂等造成数据的丢失或失真。用 无线方式接收数据的，还要保证及时向通讯公司交 费。安排责任心强、接受过培训的人员负责这项工 作，是重要的保证措施之一。
49
Weibull风频概率密度（c=7， k=2)
50
固定平均风速下不同形状因子k 的weibull分布
51
c,k随高度的变化
v/c
k
V/c随k的变化
52
风频分布测量值和拟合的概率 密度
53
不同平均风速时的瑞利分布 k=2
54
图表法分析威布尔分布的k c
55
风向概率玫瑰图/%
56
平均风速玫瑰图/(m.s-1)
115
风电场宏观选址
方法步骤
3、场址比选 风能资源按照 GB/T18710-2002《风电场风能 资源评估方法》进行评估。相关气象条件要提出气 温、沙尘、盐雾、雷电、冰雹、雨（雾）凇、台风 对风电机组、发电量、工程施工等的影响。还应初 步选择一种机型，比较各场址的年发电量。
116
风电场宏观选址
基本概念
风电场宏观选址即风电场场址选择。是 在一个较大的地区内，通过对若干场址的风能 资源和其它建设条件的分析和比较，确定风电 场的建设地点、开发价值、开发策略和开发步 骤的过程，是企业能否通过开发风电场获取经 济利益的关键。
82
风电场宏观选址
影响因素
风能资源和其它相关气候条件、地形 和交通运输、工程地质、接入系统、其它社 会政治和经济技术因素。
湍流强度随高度的变化曲线
40
湍流强度随地面粗糙度的变化
41
湍流强度和风速的关系（陆地 测量）
42
湍流强度和风速的关系（海上 风场测量）
43
不同标准下的湍流强度
44
不同湍流强度下阵风系数随 阵风持续时间的变化曲线
45
丹麦每5年一个周期的平均风 速
46
风频图
47
测风实例
48
Weibull累积风频分布 （c=7,k=2）
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风电场宏观选址
基本原则
5、保证工程安全 地质情况：土质情况，如是否适合深度挖掘 （塌方、出水），房屋建设施工，风机基础施工 等。要有详细的水文地质资料 地理位置：远离地震带，火山频发区，远离人 口密集区。
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风电场宏观选址
基本原则
6、满足环境保护的要求 避开鸟类的迁徙路径、侯鸟和其它动物的停留 地或繁殖区。和居民区保持一定距离，避免噪声、 叶片阴影扰民。减少耕地、林地、牧场等的占用。