普陀区风能分析

利用沈家门30年风速资料及近几年建设的8个自动气象站风速资料,对普陀区的风能资源特征量进行计算分析.结果表明,普陀区属于风能资源丰富区,具有很高的开发价值.年平均风速3.9～6.7 m/s,风速分布自西向东逐渐增大.风速≥3 m/s的年有效风速时为5 568～7 708 h,风速≥6 m/s的年有效风速时为2 206～4 699 h.平均风能密度最大值达298.5W/m2,最小值为130.4 W/m2.风能随高度而明显增加,而50～70 m这层厚度上风能变化不大.并分析了4个最佳风能区风速和风向频率,可以极大提高风能的利用率.     

海西中部沿海风能资源应用探讨

目前风能利用日益得到重视,本文通过具有海西中部代表性的崇武气候基准站气象观测资料进行计算该地区的风能指标,结果显示:海西中部沿海主导风向为NNE,其次为NE;历年风速呈逐年下降趋势,53年平均风速为6.14m/s,2008年已下降至4.4m/s。从风能的风速指标来看,≥3m/s和≥6m/s的风速分别为7000小时和3000小时以上,属于风能丰富区,而从年平均风速和有效风能密度来看,该地区属于风能可利用区。海西中部沿海地区由于气候变化,风能资源由丰富区逐渐下降为可利用区,但仍适宜开发风力发电。     

风能转换系统双频环的H∞鲁棒控制

针对风速的多时间尺度特性,建立风能转换系统的双频模型,引入一种混合灵敏度H∞鲁棒控制设计方法,根据风能转换系统特点综合选择鲁棒加权函数,设计风力发电机的转速控制器,实现额定风速以下的风能最大捕获.仿真结果表明:控制器在系统模型的不确定性和强干扰情况下,具有鲁棒稳定性和抗干扰性能,有效实现风能转换系统的最大风能捕获.     

不同季节乌鲁木齐风能资源潜能评估

为评估乌鲁木齐地区的风能资源,分析了风速概率分布、风能功率密度和风能等模型.利用威布尔分布分析了该地区典型气象年不同季节的平均风速、标准偏差、尺度参数、形状参数、最频繁风速、最优风速和风能可利用时间;分别利用对数正态分布、威布尔分布和瑞利分布对该地区不同季节的风速概率进行了分析;利用威布尔分布和瑞利分布分析了该地区不同季节的风能功率密度和风能.结果表明:乌鲁木齐地区典型气象年不同季节的平均风速、标准偏差、尺度参数、形状参数、最频繁风速、最优风速和风能可利用时间的最大值都发生在冬天,除了形状参数外的其它参数的大小顺序依次发生在秋天、春天和夏天;该地区不同季节的风速威布尔分布形状介于对数正态分布和瑞利分布之间;威布尔分布算出的风能功率密度和风能略大于瑞利分布算出的值;这两种分布模型算出的冬天风能功率密度和风能都最大,其次是秋天的,再次是春天的,夏天的风能功率密度和风能都最小.     

巴基斯坦瓜达尔港的风能资源评估

利用来自欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-interim风场资料,对瓜达尔港的风能资源展开评估.结果表明:1)瓜达尔港的风能资源常年可用,风能密度、有效风速出现频率、不同等级风能密度出现的频率都表现出明显的单峰型月变化特征,峰值出现在4—5月,波谷出现在11—12月;年平均值分别为:风能密度121 W/m~2,有效风速频率43%,50 W/m~2以上能级频率55%.2)从风能玫瑰图看出,瓜达尔港的风能常年稳定由偏西南(SW)向的风贡献.2月和11月,400和500 W/m~2及以上高风能密度主要由北北东(NNE)向的风贡献;5月和8月,高风能密度主要由偏西南(SW)向的风贡献.3)瓜达尔港的风能主要经历了两个阶段:1979—2000年期间,风能密度在120W/m~2上下波动,有效风速出现频率在45%上下浮动;2001—2014年期间,风能密度在110W/m~2上下波动,有效风速出现频率在40%上下浮动.4)瓜达尔港的6级及以上大风频率常年在1.5%以内;出现频率最高的为3级风(34.29%),其次是4级风(28.32%)和2级风(23.11%).     

基于On-off和H_∞状态反馈的风能转换系统的双频环优化控制

根据风速的多时间尺度特性,在风能转换系统非线性机理模型的基础上,基于频率分离原理建立风能转换系统的双频环模型.在优化控制理论指导下,以额定风速以下的风能最大捕获为目标,针对低频环模型和高频环模型分别设计优化控制器,其中低频环采用On-off稳态优化控制方法,高频环采用H∞状态反馈优化控制方法,从而建立了风能转换系统的双频环优化控制结构.仿真结果表明:基于On-off和H∞状态反馈的风能转换系统的双频环优化控制方法是有效的,且相对于单纯的On-off控制具有更高的控制精度和更好的鲁棒性能,可以实现在额定风速以下的风能捕获功率最大化.     

风电场的风机设备选择及运行维护的优化

为评估风电场的风能资源及其利用情况,分析了风速分布、平均风速、风功率密度、风能有效利用时间与风电出力比率,综合判断该风电场的风能区域等级在"可利用区"与"次丰富区"之间,并得出了不适用于并网风力发电的结论;用容量系数讨论风能资源与风机的匹配情况,确定新型号风机Ⅲ对风能资源的有效利用率最高.通过建立风机维护计划的规划模型,给出了各组维修人员的排班方案,以保证风电场有较好经济效益的同时又能使维修人员的工作任务相对均衡.     

四平市风能资源评价及开发利用研究

为研究四平市风能资源情况,利用该市近十年风速风向资料,详细计算和分析各风能资源参数,对四平市风能资源进行评价,并结合四平市风力发电现状,提出本市风能资源利用出现的问题,结果表明:四平市主导风向是SSW,年有效风能密度76.8 w/m2、年有效时数2939 h.由此可见,四平市属于风能可利用区,具有一定开发利用价值,其主要利用形式是风力发电.     

风能转换系统的双频环容错控制

针对风能转换系统,根据风速的多时间尺度特性,在风能转换系统非线性机理模型的基础上,考虑传感器部分失效的情况,建立风能转换系统的双频环模型.基于双频环模型,低频环采用PI稳态优化控制方法,高频环采用容错H∞控制方法,从而实现额定风速以下风能的捕获率最大,并且在传感器发生故障时系统仍然能够正常运行.仿真结果表明,在传感器部分失效情况下,文中提出的方法是有效的.     

乌拉特中旗风能资源特征及开发潜力分析

利用乌拉特中旗地区1980—2010年各月及年平均风向、风速资料和2008年1月1日~2009年12月31日地面自动气象站24 h10 min风速观测资料,用统计学方法分析得出乌拉特中旗地区年平均有效风能时数为:3 373 h,年平均有效风功率密度为:66.2 W/m~2,年平均有效风能为:7 037.55 k W·h。     

上海城市对风速的影响

本文根据上海城市和郊区实测的风速资料,首先论证了由于上海城市的发展,建筑群增多、增密、增高,导致下垫面粗糙度加大,其摩擦阻障效应消耗了空气水平运动的动能,因而使城区的年和月平均风速减小。其次,分析了上海城市热岛效应与风速的相互影响:盛行风速小,有利于热岛的形成;热岛强时,容易发展垂直湍流,有使城区风速增大的效应;在背景风场微弱时,热岛温度场会导致热岛环流。最后,阐明上海城市与郊区的风速差异有一临界风速v_o。当盛行风速大于v_o时,城市下垫面粗糙度大,使风速减小的效应突出;相反,当盛行风速小于v_o时,热岛湍流使城区风速增大的效应显著。上海v_o的年平均值在2米/秒左右。     

江苏环港风电场风能资源特征分析

利用江苏环港风电场一座测风塔2010年12月至2011年11月的逐10 min实时观测数据, 对该地区风能资源特征进行综合分析, 得到该站点10, 50, 70和80 m高度的年平均风速为4.0~6.1 m/s, 年平均风功率密度为80.4~238.4 W/m2, 年有效风功率密度为116.5~262.5 W/m2, 年有效风速小时数为5777~7845 h, 年有效风能密度为679.3~2041.5 (kW?h)/m2。全年主导风向为NNE, N和NE, 三者之和接近全年风向的三成, 主导风向的风能密度接近全年的五成, 风速主要集中在3~8 m/s, 约占全年的80%。 总体来看, 该地区风能资源丰 富, 特别是已建设风机的轮毂高度年有效风功率密度达到250 W/m2以上, 有效风速小时数接近全年的90%, 具有很高的开发利用价值。     

平鲁县风能资源状况分析

通过对平鲁区近30年风观测资料的综合分析,发现平鲁区多年年平均的风速日变化范围在2.5m/s～5m/s之间,风速的日变化主要随太阳辐射的变化而变化,风速的大小受太阳辐射、下垫面和地形影响较大。指出平鲁区每年4月份的风速最大,3月份风速次大,全年风速最大的季节在春季,冬季次之,夏季风速最小;全年的风能主要是由西北偏西风和西风提供,这两个风向的风能占到总风能的72%;多年的年平均风速没有明显的增大或减少趋势。     

几类特殊图的一般指标集

令G=(V(G),E(G))为一简单连通图,V(G)和E(G)分别是图G的顶点集和边集.一个顶点标号函数f:V(G)→Z2诱导出一个边标号函数f*:E(G)→Z2,其中?v1 v2∈E(G),有f*(v1v2)=f(v1)+f(v2).当标1和标0的顶点数相差m(m<|V(G)|)时,标号为1和0的边数差的集合称为图G...     

大型酒店建筑物主风口风量对楼外噪声影响

用试验和理论分析了大型综合性酒店类建筑物主风口总风量(新风 排风)对该侧楼外噪声的影响．风量过大则该侧噪声超标,对主风口总风量的选定构成约束．试验证明主风口侧的总风量不超过550000m^3／h(风口面积77m^2),即约为全楼现行空调用总风量(新风 排风)的25％左右,可保证噪声不超标．     

不同风速下风力机叶片的振动特性研究

针对风力机叶片在正常工况下运行时受到周期性的气动力导致叶片发生振动,降低叶片使用寿命的情况,研究了风力机叶片在不同风速下的振动特性。选取不同风速条件下的5种工况 (风速范围为15~40 m/s),选用CFD方法对NREL PHASE VI叶片进行模拟计算,获取不同风速下的振型和振动位移曲线。结果表明：叶片的主要振型是挥舞和摆振,高阶叶片振型存在着弯曲和扭转组合的复杂变形;来流速度从15 m/s增大到40 m/s时,叶片吸力面的压力分布不均匀性不断提高,来流速度为40 m/s时最大压力差值约达到3 000 Pa;来流速度为15 m/s时振幅最小为0.525 4 mm,来流速度为40 m/s时振幅最大,为3.628 2 mm,约是最小振幅的6.9倍;5种工况的振动曲线均呈现衰减趋势,叶片趋于稳定振动;当来流风速越大时,由来流风所产生的气动力对叶片的作用力越大,叶片的振幅呈现增大的趋势。研究结果可为风力机设计提供参考。     

使用WRF-Fitch对湖区风电场风力发电机尾流效应特征的数值模拟

为解析不同稳定度情况下多种风机排布配置对尾流效应的强度、作用范围和风能利用效率的影响, 以鄱阳湖地区风电场为例, 使用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecast)和Fitch尾流模型进行模拟实验。结果表明: 在不同大气层结稳定度情况下, 单个风机尾流效应的影响范围能够达到下游4~10 km处, 对下风向风速的削弱强度可达−0.2~−1.2 m/s。在风的来向上风机数量越多, 下游风速减弱越大; 正方形紧密排布风电场的尾流效应对风速的削弱效果最明显, 而空心菱形稀疏排布风电场的尾流区风速更容易恢复。由于不稳定的大气层结内热力和动力湍流交换强度更强, 更有利于尾流区内中动量的交换和下传, 因此稳定大气层结的尾流效应影响范围比不稳定大气层结更广。风机所在位置垂直剖面上的湍流动能呈现中心最强、向外耗散的特征, QKE(湍流动能的两倍)随着高度增加而先增至最大值(> 19 m²/s²), 再减至0左右, 之后趋于稳定, 最大值出现在约离地90 m的高度, 估计尾流效应的垂直影响范围可达约离地1.1 km的高度。     

自然风对发机喷流距离的影响

为评估起飞点后侧穿越方案的可行性,对自然风影响下的起飞飞机发动机喷流距离进行研究。喷流除了受发动机自身构型影响之外,自然风影响也不可忽略。本文采用CFD数值模拟方法,对自然风影响下的发动机喷流影响距离进行研究。首先,构建DES-SA数值模拟方法,进行标模验证;其次,选取3.5m/s作为自然风风速值,在静风及自然风条件下,结合典型机型发动机实际边界条件,分别对三种机型发动机喷流效应进行数值模拟,得出其在静风和自然风（3.5m/s）条件下的发动机喷流的影响距离。通过对比表明：相比于静风,3.5m/s的自然风在远场对喷流距离有较大影响。可见在研究发动机喷流时不可忽略自然风因素。