風場與風力機尾流模型研究.pdf

1、風力發(fā)電技術作為新能源技術的一種，近幾年來在我國已經(jīng)初步成熟。在分析國內(nèi)外風電技術現(xiàn)狀的基礎上，通過對葛勞渥旋渦理論的介紹，應用直流電產(chǎn)生的磁場模擬流經(jīng)葉片后產(chǎn)生的尾流的特性，得出漩渦的誘導速度與磁場強度的關系，求出相應的關系式。
　　 本文采用平均風速分量和湍流分量相疊加的風速模型。在這種模型中，平均風速可在一定的時間尺度內(nèi)保持不變，風速的變化由湍流分量給出。風場內(nèi)的大氣流動平均速度符合威布爾(Weibull)分布函數(shù)，而湍流

2、分量通過對隨機過程的基本理論的研究，應用修正的Von Karman函數(shù)來描述自然界風的分布，在比較幾種現(xiàn)有風速模型的基礎上，采用了一種基于自回歸理論的風速模型，用Yule-Walker方程確定出自回歸模型的各自回歸系數(shù)，用自回歸模型表示，得到風速模型的表達式。通過對比實際風速變化和風速模型的仿真結果，驗證了這種風速模型的正確性。研究常用的風力機風輪轉(zhuǎn)矩輸出數(shù)學計算模型，采用基于葉片微元受力分析的風力機風輪轉(zhuǎn)矩計算模型進行建模仿真，確定出

3、輸出功率的變化。
　　 在風電場中，由于尾流的影響，坐落在下風向的風電機組的風速將低于坐落在上風向的風電機組的風速。Jensen模型較好地模擬了平坦地形的尾流情況。而Lissaman提出的針對各臺風機的位置高低變化建立的Lissaman模型，較好地近似模擬有損耗的非均勻風速場。由于機組間尾流效應的影響，根據(jù)在某一風向上游風力機對下游風力機的遮擋及遮擋面積的不同，模擬了下游風力機風速的變化。并對下游風力機受上游風力機的投影的遮擋面