【運風(fēng)之道】評估誤差僅1%，超精準風(fēng)電場(chǎng)尾流如何算出來(lái)？
尾流效應，伴隨而來(lái)的是發(fā)電量損失和安全風(fēng)險，因而成為下游機組運行時(shí)的“老大難”問(wèn)題。以“十四五”風(fēng)電行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向——大基地和海上項目為例，這些場(chǎng)地地形開(kāi)闊，裝機數量多，機組排布規則致密，使得尾流效應愈加明顯，帶來(lái)的發(fā)電量損失可高達10%~20%！
但目前市面上的微觀(guān)選址軟件中，尾流評估策略較少，且核心算法簡(jiǎn)單，無(wú)法滿(mǎn)足需求，怎么辦？
威尼斯9499登錄入口股份通過(guò)對風(fēng)機尾流評估的攻堅創(chuàng )新，針對不同場(chǎng)景，定制不同尾流評估策略，并集成于“運風(fēng)”風(fēng)資源公共服務(wù)云平臺上，幫助用戶(hù)根據項目實(shí)際情況，靈活選用最優(yōu)策略。通過(guò)與某實(shí)際項目運行數據對比，“運風(fēng)”的大規模風(fēng)場(chǎng)模型對尾流損失的評估誤差僅為1%！
一起來(lái)看看，如此精準的風(fēng)電場(chǎng)尾流，“運風(fēng)”是如何計算出來(lái)的？
疊加模型 為高效準確的尾流評估提供豐富選擇
在風(fēng)電項目中，某臺風(fēng)機往往位于上游多臺風(fēng)機的尾流區中，其所受到的尾流影響是這些風(fēng)機疊加產(chǎn)生的。主流商業(yè)軟件中對疊加效應的處理較為簡(jiǎn)單，導致尾流評估失真。
針對這個(gè)問(wèn)題，“運風(fēng)”平臺開(kāi)發(fā)了豐富的尾流疊加模型，除與主流商業(yè)軟件相同的最大值模型外，還包括線(xiàn)性疊加、能量守恒以及平方和模型，這些工程模型及附加湍流模型均被植入“運風(fēng)”平臺，供用戶(hù)按照實(shí)際需求自主選擇，可以更加精確地評估較大風(fēng)電項目的尾流效應。
單機尾流模型示意圖
尾流疊加模型
致動(dòng)盤(pán)模型 為精細化尾流評估提供可能
常規風(fēng)資源評估，首先要利用計算流體力學(xué)（CFD）對自由流風(fēng)況進(jìn)行仿真計算，再通過(guò)工程模型對尾流效應進(jìn)行評估，二者相互獨立，不存在耦合。然而，工程模型大多針對特定物理場(chǎng)景進(jìn)行簡(jiǎn)化，機組間距較遠時(shí)，計算結果精度可以保證，但間距較近時(shí)，則嚴重失真，往往對尾流損失做出低估，導致對發(fā)電量及機組安全性的盲目樂(lè )觀(guān)。
為準確評估機組間距較近時(shí)的尾流效應，“運風(fēng)”研發(fā)了基于致動(dòng)盤(pán)模型的CFD仿真技術(shù)，這一技術(shù)將常規評估中各自獨立的尾流效應評估與CFD仿真進(jìn)行耦合，充分考慮風(fēng)機對來(lái)流空氣的阻滯作用，對空氣流經(jīng)機組前后的劇烈變化進(jìn)行精細模擬，并通過(guò)網(wǎng)格加密、流場(chǎng)映射等技術(shù)手段，兼顧精度和計算效率。并且通過(guò)對空氣流經(jīng)機位點(diǎn)時(shí)風(fēng)向偏轉進(jìn)行綜合考慮，還可對致動(dòng)盤(pán)朝向進(jìn)行修正，進(jìn)一步提升計算精度。
致動(dòng)盤(pán)模型示意圖
大規模風(fēng)場(chǎng)尾流模型 1%評估誤差“理想照進(jìn)現實(shí)”
大基地和海上項目這類(lèi)大規模風(fēng)場(chǎng)項目，往往位于湍流強度較低區域，尾流效應愈加明顯，而影響距離也更深遠。若采用工程模型評估尾流，會(huì )低估其損失；若采用致動(dòng)盤(pán)CFD仿真，又會(huì )因為點(diǎn)位眾多使計算冗長(cháng)。而“運風(fēng)”以工程模型耦合邊界層修正的思路，開(kāi)發(fā)出針對大規模風(fēng)場(chǎng)的尾流評估模型，有效解決了精確和效率之間的兩難，可以快速精確評估尾流損失。通過(guò)與某實(shí)際項目運行數據對比，“運風(fēng)”的大規模風(fēng)場(chǎng)模型對尾流損失的評估誤差僅為1%。
大規模風(fēng)場(chǎng)模型
準確評估尾流效應，對于風(fēng)場(chǎng)設計、機組選型、排布優(yōu)化及運行控制至關(guān)重要，因而一直是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。經(jīng)過(guò)不斷迭代優(yōu)化，“運風(fēng)”平臺集成眾多尾流評估策略，為千余項目風(fēng)資源計算與尾流評估提供支持。未來(lái)，威尼斯9499登錄入口股份將在現有基礎上，不斷優(yōu)化改進(jìn)尾流評估技術(shù)，推廣應用場(chǎng)景，將其不利影響降至最低，提升風(fēng)能利用效率和風(fēng)電場(chǎng)收益，為行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展做出積極貢獻。
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