海上风电机组的尾流模型研究

发布时间：2017-09-02 00:21

  本文关键词：海上风电机组的尾流模型研究

  更多相关文章： 风电 尾流模型 高斯分布 功率亏损

【摘要】：近年来中国的环境问题越来越凸显,雾霾正影响着中国居民的正常生活。风力发电作为技术最成熟的一种新能源正在越来越被重视。针对具有风速高、湍流小、风切变小等特点的海上风电,国家出台了多项政策鼓励其发展。相比陆上风电场,尾流效应对海上风电场的影响会更大。本文针对海上风力发电机组的尾流模型进行了研究。基于修正后的改进Jensen模型结合尾流截面速度亏损服从高斯分布的假设推导出一种新的半经验尾流模型。采用FFA风洞实验和Nibe风力机实测数据对新推导的尾流模型速度计算公式进行了验证,新推导模型模拟结果与两实验实测结果吻合较好。在新推导的尾流模型基础上,采用MATLAB软件进行程序编写,所编程序可以计算规则风电场全场尾流区域的速度分布和功率输出情况。对于风力发电机组行与列的排布呈一个固定角度风电场该程序也同样适用。编写程序时还考虑了风速随距离地面高度的变化。采用了Horns Rev海上风电场和某江苏大丰风电场实际运行数据对所编写的适用于全场尾流模型计算的程序进行了算例验证。针对风电场尾流研究,提出了一种处理实际风电场运行数据的方法。算例验证结果表明：与改进Jensen模型和修正后的改进Jensen模型相比,新模型在海上风力发电机组尾流模拟上更有优势。模拟的尾流区速度分布与实际测量结果更接近,表明新模型和所开发的软件有一定的工程实用价值。同时也证明了尾流区域截面上速度亏损服从高斯分布这一假设与实际速度亏损分布情况更为接近。
【关键词】：风电 尾流模型 高斯分布 功率亏损
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及意义9-12
• 1.1.1 风力发电9-11
• 1.1.2 海上风力发电11-12
• 1.2 国内外研究现状与方法12-16
• 1.2.1 国内外研究现状12-13
• 1.2.2 尾流研究方法介绍13-16
• 1.3 主要研究内容16-17
• 第2章 风电机组尾流模型及理论17-27
• 2.1 风力发电基础理论17-22
• 2.1.1 风基础理论17-18
• 2.1.2 大气边界层理论18-20
• 2.1.3 动量理论20-22
• 2.2 尾流模型的分类22-27
• 2.2.1 基于实验总结的半经验模型22-25
• 2.2.2 基于涡流理论的尾流模型25-26
• 2.2.3 CFD尾流模型26-27
• 第3章 基于高斯分布的尾流模型27-32
• 3.1 高斯分布27
• 3.2 改进Jensen模型及其修正介绍27-30
• 3.3 高斯分布与修正的Jensen模型结合30-32
• 第4章 尾流速度模型的算例验证32-40
• 4.1 Nibe风力机试验算例验证32-34
• 4.1.1 Nibe风力机介绍32
• 4.1.2 Nibe风力机参数与尾流测试32-33
• 4.1.3 速度模型的算例验证33-34
• 4.2 FFA风洞实验算例验证34-38
• 4.2.1 FFA风洞试验介绍34-36
• 4.2.2 速度模型的算例验证36-38
• 4.3 本章小结38-40
• 第5章 全场尾流模型建立及算例分析40-50
• 5.1 全场尾流模型程序编写40-41
• 5.2 Horns Rev风电场尾流模拟41-43
• 5.2.1 Horns Rev海上风电场介绍41
• 5.2.2 模拟对象的选取41-42
• 5.2.3 模型参数的选取42
• 5.2.4 模拟结果42-43
• 5.3 大丰风电场尾流模拟43-48
• 5.3.1 大丰风电场介绍43-44
• 5.3.2 实际生产数据处理44-46
• 5.3.3 模型参数设置46
• 5.3.4 模拟结果46-48
• 5.4 本章小结48-50
• 第6章 结论与展望50-51
• 6.1 本文结论50
• 6.2 展望50-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果54-55
• 致谢55

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 程健敏;挡风网和它的庇护效应[J];交通环保;1998年04期

2 姚仁太;排放高度对建筑物尾流扩散影响的分析与蒙特卡罗模拟[J];辐射防护;2001年04期

3 陈圣涛;王慧丽;王运鹰;张毓芬;齐异;刘焕英;;舰船气泡尾流特性的数值模拟和实验研究[J];船舶力学;2012年04期

4 梁东方,李玉梁,田晓东;二维半岛尾流近区流动参数分布特性的研究[J];水科学进展;2000年04期

5 程学东;范修宏;;大编队飞行尾流规避研究[J];保定学院学报;2010年03期

6 朱东华;张晓晖;夏珉;饶炯辉;顾建农;;激光尾流制导后向散射信号的仿真[J];鱼雷技术;2010年06期

7 李玲,李玉梁;浅水层与深水区圆柱岛屿的近尾流流动[J];清华大学学报(自然科学版);2000年08期

8 梁东方,李玉，

本文编号：775283