基于WRF模式的洪泽湖风能资源数值模拟研究

发布时间：2020-04-11 04:39

【摘要】：(1)对洪泽湖区域进行WRF模式参数的选取与调整,确定适合洪泽湖地区的参数化方案,从而为WRF模式在该地区的使用提供依据。 (2)利用该WRF模式对各季代表月(1、4、7、10月)的江苏洪泽湖地区风能资源状况进行数值模拟,并将模拟结果与实测数据进行对比分析,证明模拟结果是可信的。模拟值在一定程度上可以表现出洪泽湖风能资源的特性,模拟风速的日变化趋势与实测风速日变化趋势一致,较好地体现了该时段内风速变化规律。模拟结果中风速季节变化的规律是春季最大,夏季最小；沿湖风速大于陆地,湖岸带附近风速梯度变化十分明显。风速垂直变化的规律是洪泽湖地区风速随着高度增加而有所增大,当增加到一定高度时,风速增幅减弱。风场模拟结果为1月份盛行东北风；4月盛行东南风；7月份盛行东南风；10月份盛行东北风。 (3)进行了洪泽湖湖陆风及其增风效应的数值模拟研究。得出在湖陆风转换期间,风力最弱,此时风向多变。洪泽湖西岸湖陆风特征明显,陆风转湖风时间为上午11点左右,湖风转陆风为19点左右。通过阴天晴天典型湖陆风个例的对比,得出晴天的时候湖陆风要比阴天显著。增风效应研究中得出由于盛行风向基本都是由东岸吹向西岸,因此洪泽湖西岸在增风效应作用下风速明显大于东岸,适合风电场的选址。 (4)对洪泽湖风能资源进行了分析,洪泽湖风能密度分布规律与风速分布趋势较一致,春季风能最大,秋季风能最小,沿湖风能密度大于陆地,湖岸带附近风能密度梯度变化明显。将洪泽湖进行了风能区划,根据国家有关规范和技术规定,洪泽湖地区风能资源属于丰富区、较丰富区。
【图文】：

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1洪泽湖平面图术路线究将利用中尺度数值模式WR王，对洪泽湖地区的风能资源进行综合评估，为风能资源开发利用提供科学依据。要进行的工作如下:进行江苏洪泽湖地区风速状况的模拟研究，首先需要对该区域进行参数的选取WRF模式对洪泽湖地区地区风速特点模拟性能进行检验，确定适合该地区的从而为W叹F模式在该地区的使用提供依据。对洪泽湖地区2009年7月，2009年10月，2010年l月，2010年4月水平分NECP全球再分析资料进行平均风速模拟、平均风场模拟。平均风速模拟中突节变化和风能的垂直变化，并将模拟结果与实测值进行对比检验，证明模式的挑选湖陆风效果好的个例进行分析，并且对洪泽湖的增风效应进行研究。模拟洪泽湖地区2009年7月、2009年10月、2010年1月、2010年4月水平“的NECP全球再分析资料进行风能模拟。风能模拟中突出风能的季节变化和变化，并对洪泽湖地区进行风能区划。

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图2.1WRF流程图WRF(WeatherResearchForecast)模式系统是由美国许多研究部门及大学的科学家共同参与开发研究的新一代中尺度预报模式和同化系统11“]。该系统具有可移植、易维护、可扩充、高效率、方便等诸多特点。WRf模式是一个完全可压非静力模式。其网格形式采用ArakawaC格点，有利于在高分辨率模拟中提高准确性。模式的动力框架有三个不同的方案，前两个方案都采用时间分裂显式方案来解动力方程组，即模式中垂直高频波的求解采用隐式方案，其他的波动则采用显式方案。这两种方案的最大区别在于它们所采用的垂直坐标不同，分别是几何高度坐标和质量(静力气压)坐标。第三种模式框架方案是采用半隐式半拉格朗日方案来求解动力方程组。这种方案的优点是能采用比前两种模式框架方案更大的时间步长。目前，前两种方案都已经实现，而第三种方案还未发布。WRF模式应用了继承式软件设计、多级并行分解算法、选择式软件管理工具、中间软件包(连接信息交换、输入喻出以及其他服务程序的外部软件包)结构。WRF模式在天气预报、大气化学、区域气候、纯粹的模拟研究等方面有广泛的应用前景，它的应用有助于开展针对我国不同类型、不同地域天气过程的高分辨率数值模拟，提高我国天气预报的分辨率和准确性。2.1.1、vRF模式的物理方案
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK81

【引证文献】