平坦地形及复杂环境风电场数值模拟计算

摘要

在实际风电场的开发中,由于各种地形地貌条件及气象条件的影响,给当地的风能资源评估带来相应的困难,应针对具体环境条件采取不同的粗糙度设置以及热稳定度调整进行风能资源模拟计算,以期达到更好效果.以往线性模型软件如WAsP或者基于WAsP计算内核的windpro等无法对热稳定度直接进行调整,这些软件都是默认中性稳定性,这就造成模拟计算的前提条件就与风电场实际情况不符,造成风流场模拟计算的误差.如WAsP等线性软件本身采用Weibull拟合进行计算,不能以真实风流时间序列数据直接进行计算分析,同时也不能输出模拟计算之后的风流时间序列值以方便比较,即使在平坦地形上进行风能资源评估可能也会带来较大的不确定性.本研究选择基于计算流体力学技术的MeteodynWT软件对中国黑龙江省某平坦地区风电场进行分析,该区域含有大面积水域,并且冬夏季节温度及附近地表粗糙度变化显著,导致风电场环境较为复杂,通过在WT软件中载入不同季节粗糙度文件与不同季节风流数据以及对热稳定度进行调整,可以准确模拟来自湖面方向扇区的风加速效应以及测风塔实际测量风廓线与模拟计算风廓线的吻合,这为准确客观计算风电场风能资源奠定坚实基础.