风电场布机设计优化

摘要

风电场的微观选址是一个复杂的问题,对于复杂地形尤为明显。本论文中风电场布机主要考虑三个问题:
　　 (1)风力机的数量；
　　 (2)风力机的位置；
　　 (3)风力机类型的选择,对整个风电场建设和经济效益至关重要。
　　 针对这些问题本文进行如下工作:
　　 本文针对某风电场提供的测风数据,通过MATLAB软件按照风电场风能资源评估方法对测风数据进行分析。基于风电场地形数据、测风塔处的测风数据,采用风能资源评估软件WASP,算出该风电场的风资源分布。此外,基于CFD技术,对风电场进行数值模拟。
　　 通过研究Jensen尾流模型和推导复杂地形的尾流模型,综合复杂地形风电场的风力机组遮挡情况和不同风力机组间的相互影响,计算风电场中任意风力机点的风速。
　　 在风电场风资源计算的基础上,考虑风向和各风向上的风速,同时综合风力机尾流模型,采用带有约束条件的实数编码遗传算法对风电场风力机进行的排布优化,最后得到风电场的最优风力机数量和风力机位置,通过结果分析得出该方法是一个较高效的风电场布机方法。
　　 在风电场风资源计算的基础上,考虑风向和各风向上的风速,同时综合风力机尾流模型;基于启发式算法,考虑一种初始化种群方法,采用带有罚函数的微粒群优化算法对风电场风力机进行优化排布,得到风电场的最优风力机数量和风力机位置。基于最优数量及最优布机位置点,结合不同型号风力机的功率特性曲线计算整个风电场的理论发电量和容量系数。通过对比不同型号风力机的理论发电量和容量系数,选出与该风电场匹配的机型。在实际工程中对风电场的选址和选型有一定的指导意义。