基于改进Lissaman模型风电场内增设小风机的可行性分析
发布时间：2019-08-11 17:36
【摘要】：提出在已建成的风电场中,通过科学合理地优化布置增设小风机,使风电场的整体发电效益最大。在风电场现有风机已并网运行的基础上,分析在场内间隔中增设小风机的技术可行性。研究复杂地形下风电机组尾流效应对风电场输出功率的影响,建立计及遮挡尾流效应的改进Lissaman模型,构建风速与不同塔筒高度的风机出力之间的关系。该模型具有通用性,可给出任意风电场内增设小风机的优化方案。算例仿真分析结果表明,通过合理规划布置场内小风机,能够有效增加风电场的整体发电效益。
【图文】：
同风机塔架高度及风轮半径下的微观选址优化。在已投运的风电场中，采用不同方案对投入小风机的位置与台数进行仿真分析，优化新增小风机的数量与位置布局，提高风电场的发电效益。１增设小风机可行性分析陆上风电场中，主流大风机机型一般容量为１．５ＭＷ，本文大风机采用Ｎｏｒｄｅｘ的Ｓ７０／１５００ｋＷ，额定功率为１．５ＭＷ，额定电压为０．６９ｋＶ，叶片直径为７０ｍ，塔筒高度为６５ｍ。下面从两个方面来分析增设小风机可行性。１．１小风机可选容量分析小风机选择示意图如图１所示。受大风机直径、塔筒高度及尾流效应的影响，当大风机容量为１．５ＭＷ时，大风机塔筒高度与风轮半径之差ｙ１为３０ｍ，则可选的小风机塔筒高度与风轮半径之和ｙ２应在３０ｍ左右，如图１（ａ）所示。由于场内小风机位置的不确定性，小风机有可能会受原有大风机尾流效应的影响，文中计算将部分遮挡作为约束条件考虑，此处小风机容量选择只是估计值。若小风机容量过大，则尾流效应影响增大，反而会降低整体发电量；若小风机容量过小，则会造成风资源浪费。市场上满足这个范围的风机，以效益最大化为导向，其最大额定功率为１００ｋＷ，因此本文以典型的１００ｋＷ小风机为例进行分析。本文阐述的是一种通用的布置模型及分析方法，并不局限于风机容量。例如，若大风机为其他大容量机组，则根据塔筒高度与风轮半径差值重新计算场内增设小风机的最大容量。附录Ａ表Ａ１中给出了几种常见的小风机型号与参数。图１小风机选择示意图Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｃｈｏｉｃｅｆｏｒｓｍａｌｌｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ在仿真中选择扬州神州ＧＬＢ＿１００ｋＷ
同风机塔架高度及风轮半径下的微观选址优化。在已投运的风电场中，采用不同方案对投入小风机的位置与台数进行仿真分析，优化新增小风机的数量与位置布局，提高风电场的发电效益。１增设小风机可行性分析陆上风电场中，主流大风机机型一般容量为１．５ＭＷ，本文大风机采用Ｎｏｒｄｅｘ的Ｓ７０／１５００ｋＷ，，额定功率为１．５ＭＷ，额定电压为０．６９ｋＶ，叶片直径为７０ｍ，塔筒高度为６５ｍ。下面从两个方面来分析增设小风机可行性。１．１小风机可选容量分析小风机选择示意图如图１所示。受大风机直径、塔筒高度及尾流效应的影响，当大风机容量为１．５ＭＷ时，大风机塔筒高度与风轮半径之差ｙ１为３０ｍ，则可选的小风机塔筒高度与风轮半径之和ｙ２应在３０ｍ左右，如图１（ａ）所示。由于场内小风机位置的不确定性，小风机有可能会受原有大风机尾流效应的影响，文中计算将部分遮挡作为约束条件考虑，此处小风机容量选择只是估计值。若小风机容量过大，则尾流效应影响增大，反而会降低整体发电量；若小风机容量过小，则会造成风资源浪费。市场上满足这个范围的风机，以效益最大化为导向，其最大额定功率为１００ｋＷ，因此本文以典型的１００ｋＷ小风机为例进行分析。本文阐述的是一种通用的布置模型及分析方法，并不局限于风机容量。例如，若大风机为其他大容量机组，则根据塔筒高度与风轮半径差值重新计算场内增设小风机的最大容量。附录Ａ表Ａ１中给出了几种常见的小风机型号与参数。图１小风机选择示意图Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｃｈｏｉｃｅｆｏｒｓｍａｌｌｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ在仿真中选择扬州神州ＧＬＢ＿１００ｋＷ
【作者单位】： 上海电力学院电气工程学院;
【基金】：上海市科技创新行动计划资助项目(16DZ1203504)~~
【分类号】：TM614
本文编号：2525436
【图文】：
同风机塔架高度及风轮半径下的微观选址优化。在已投运的风电场中，采用不同方案对投入小风机的位置与台数进行仿真分析，优化新增小风机的数量与位置布局，提高风电场的发电效益。１增设小风机可行性分析陆上风电场中，主流大风机机型一般容量为１．５ＭＷ，本文大风机采用Ｎｏｒｄｅｘ的Ｓ７０／１５００ｋＷ，额定功率为１．５ＭＷ，额定电压为０．６９ｋＶ，叶片直径为７０ｍ，塔筒高度为６５ｍ。下面从两个方面来分析增设小风机可行性。１．１小风机可选容量分析小风机选择示意图如图１所示。受大风机直径、塔筒高度及尾流效应的影响，当大风机容量为１．５ＭＷ时，大风机塔筒高度与风轮半径之差ｙ１为３０ｍ，则可选的小风机塔筒高度与风轮半径之和ｙ２应在３０ｍ左右，如图１（ａ）所示。由于场内小风机位置的不确定性，小风机有可能会受原有大风机尾流效应的影响，文中计算将部分遮挡作为约束条件考虑，此处小风机容量选择只是估计值。若小风机容量过大，则尾流效应影响增大，反而会降低整体发电量；若小风机容量过小，则会造成风资源浪费。市场上满足这个范围的风机，以效益最大化为导向，其最大额定功率为１００ｋＷ，因此本文以典型的１００ｋＷ小风机为例进行分析。本文阐述的是一种通用的布置模型及分析方法，并不局限于风机容量。例如，若大风机为其他大容量机组，则根据塔筒高度与风轮半径差值重新计算场内增设小风机的最大容量。附录Ａ表Ａ１中给出了几种常见的小风机型号与参数。图１小风机选择示意图Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｃｈｏｉｃｅｆｏｒｓｍａｌｌｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ在仿真中选择扬州神州ＧＬＢ＿１００ｋＷ
同风机塔架高度及风轮半径下的微观选址优化。在已投运的风电场中，采用不同方案对投入小风机的位置与台数进行仿真分析，优化新增小风机的数量与位置布局，提高风电场的发电效益。１增设小风机可行性分析陆上风电场中，主流大风机机型一般容量为１．５ＭＷ，本文大风机采用Ｎｏｒｄｅｘ的Ｓ７０／１５００ｋＷ，，额定功率为１．５ＭＷ，额定电压为０．６９ｋＶ，叶片直径为７０ｍ，塔筒高度为６５ｍ。下面从两个方面来分析增设小风机可行性。１．１小风机可选容量分析小风机选择示意图如图１所示。受大风机直径、塔筒高度及尾流效应的影响，当大风机容量为１．５ＭＷ时，大风机塔筒高度与风轮半径之差ｙ１为３０ｍ，则可选的小风机塔筒高度与风轮半径之和ｙ２应在３０ｍ左右，如图１（ａ）所示。由于场内小风机位置的不确定性，小风机有可能会受原有大风机尾流效应的影响，文中计算将部分遮挡作为约束条件考虑，此处小风机容量选择只是估计值。若小风机容量过大，则尾流效应影响增大，反而会降低整体发电量；若小风机容量过小，则会造成风资源浪费。市场上满足这个范围的风机，以效益最大化为导向，其最大额定功率为１００ｋＷ，因此本文以典型的１００ｋＷ小风机为例进行分析。本文阐述的是一种通用的布置模型及分析方法，并不局限于风机容量。例如，若大风机为其他大容量机组，则根据塔筒高度与风轮半径差值重新计算场内增设小风机的最大容量。附录Ａ表Ａ１中给出了几种常见的小风机型号与参数。图１小风机选择示意图Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｃｈｏｉｃｅｆｏｒｓｍａｌｌｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ在仿真中选择扬州神州ＧＬＢ＿１００ｋＷ
【作者单位】： 上海电力学院电气工程学院;
【基金】：上海市科技创新行动计划资助项目(16DZ1203504)~~
【分类号】：TM614
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本文编号：2525436
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