3.風(fēng)切變指數(shù)計(jì)算方法
(1)利用全部數(shù)據(jù)計(jì)算風(fēng)切變指數(shù)
如果測風(fēng)塔數(shù)據(jù)完整率高,沒有數(shù)據(jù)缺測現(xiàn)象,可采用全部數(shù)據(jù)計(jì)算風(fēng)切變。具體方法是:對實(shí)測數(shù)據(jù)中每一組數(shù)據(jù)都利用指數(shù)公式計(jì)算其風(fēng)切變指數(shù),再取所有計(jì)算結(jié)果的平均值作為總風(fēng)切變指數(shù)。
(2)去除小風(fēng)速后計(jì)算風(fēng)切變指數(shù)
風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速一般為3~4m/s,故3 m/s以下風(fēng)速對風(fēng)機(jī)功率沒有貢獻(xiàn),且在小風(fēng)速下,數(shù)據(jù)誤差大,可以去除以后再計(jì)算。具體方法是:去除各個高度3m/s以下的風(fēng)速數(shù)據(jù),對剩余的每一組數(shù)據(jù)都利用指數(shù)公式計(jì)算其風(fēng)切變指數(shù),再取所有計(jì)算結(jié)果的平均值作為總風(fēng)切變指數(shù)。
(3)利用年平均風(fēng)速計(jì)算風(fēng)切變指數(shù)
根據(jù)各高度年平均風(fēng)速數(shù)據(jù)利用指數(shù)公式計(jì)算出風(fēng)切變指數(shù)。
(4)利用典型速度段風(fēng)速計(jì)算風(fēng)切變指數(shù)。
湍流強(qiáng)度I15是10min平均15m/s風(fēng)速下的湍流強(qiáng)度值,是環(huán)境湍流強(qiáng)度的特征值,進(jìn)行湍流強(qiáng)度分析時(shí)一定要計(jì)算的重要指標(biāo)。選取距離輪轂高度最近的測風(fēng)高度(70m)處(15±0.5m/s)的數(shù)據(jù),將同組的各高度風(fēng)速數(shù)據(jù)利用指數(shù)公式計(jì)算風(fēng)切變指數(shù),再取所有計(jì)算結(jié)果的平均值作為總風(fēng)切變指數(shù)。
(5)利用風(fēng)廓線擬合,得到擬合的冪律曲線,從而得到整個測風(fēng)高度的風(fēng)切變指數(shù)。
將各個高度的平均風(fēng)速繪制散點(diǎn)圖,然后根據(jù)指數(shù)關(guān)系進(jìn)行曲線擬合,得到風(fēng)切變指數(shù)擬合曲線,從而得到風(fēng)切變指數(shù)。
在計(jì)算風(fēng)切變指數(shù)時(shí),選用幾種不同的計(jì)算方法,然后根據(jù)計(jì)算得出的風(fēng)切變指數(shù)與冪律公式推算已知高度的風(fēng)速,再利用各自推算出的風(fēng)速與實(shí)測風(fēng)速進(jìn)行對比分析,根據(jù)其誤差的大小反過來進(jìn)行判斷各方法計(jì)算風(fēng)切變指數(shù)的準(zhǔn)確度。
4.建議
(1)從風(fēng)切變角度分析風(fēng)速隨高度的變化具有一定的參考價(jià)值,但在利用風(fēng)切變指數(shù)值推算風(fēng)電場某一高度的風(fēng)速時(shí),應(yīng)結(jié)合風(fēng)電場的實(shí)際情況進(jìn)行多方法比較,選擇適合本風(fēng)電場的風(fēng)切變指數(shù)計(jì)算方法,進(jìn)行各高度風(fēng)速的推算及風(fēng)資源的評估論證。
(2)由于塔筒價(jià)格的變化對不同輪轂高度的動態(tài)收益會有顯著的變化,建議在確定風(fēng)電機(jī)組輪轂高度時(shí),除參考風(fēng)切變對各高度風(fēng)資源的影響外,還可以通過詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選確定合適的高度。
(3)在推算風(fēng)速時(shí),可以采用兩種方法,一是根據(jù)風(fēng)切變指數(shù)與年平均風(fēng)速來推算已知高度的年平均風(fēng)速,二是根據(jù)風(fēng)切變指數(shù)與月平均風(fēng)速來推算已知高度的月平均風(fēng)速。