[发明专利]一种水平轴风力机群纵向布局方法

说明书

本发明公开了一种水平轴风力机群纵向布局方法，包括以下步骤：S1、确定水平轴风力机群的布置方向；S2、确定水平轴风力机群布置间距；S3、确定第一排水平轴风力机组的旋转方向；S4、确定第二排水平轴风力机组的旋转方向：S5、确定第三排及以后各排水平轴风力机组的旋转方向。本发明的纵向布局方法的优点在于在不改变原纵向风力机群整体布局方案且不大幅增加风力机叶片和发电机组等部件建造成本的前提下，通过不同旋转方向上下游风力机组间隔布局，利用下游风力机捕捉上游风力机旋转动能损失，减少上游风力机组对下游风力机组的不利影响，从而可以提高纵向布置风力机群整体风轮输出功率。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种水平轴风力机群纵向布局方法。

背景技术

对于总占地面积一定的风电场，如不考虑风机的相互影响，理论上风力机数量越多，单位容积的发电量越高，实际考虑到风力机间的相互干扰效应，特别是上游风力机群尾流对下游风力机群的不利影响，使得风力机群布置密度不能太大，但由于受到风场地形环境、施工条件、建造成本、总装机容量等要求限制，下游风力机往往无法完全避开上游风力机的纵向影响区(十倍风力机直径左右)；对于传统纵向布置的水平轴风力机群往往具有以下缺点：来流经过上游风力机群，尾流具有一定的旋转动能，根据贝兹理论，这部分的旋转动能不仅不能被上游风力机群有效利用，且对下游风力机群的旋转具有一定的阻碍作用(若上下游风力机旋转方向相同)，从而使得传统纵向布置风力机群的整体风轮输出功率不高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种水平轴风力机群纵向布局方法，通过上下游不同旋转方向风力机群的间隔排列，解决由于上游风力机群尾流影响特别是旋转动能的影响而使得下游风力机群风轮输出功率下降的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水平轴风力机群纵向布局方法，包括以下步骤：

S1、确定水平轴风力机群的布置方向；

S2、确定水平轴风力机群布置间距；

S3、确定第一排水平轴风力机组的旋转方向；

S4、确定第二排水平轴风力机组的旋转方向：

第二排水平轴风力机组的旋转方向设计为与第一排水平轴风力机组的旋转方向相反，且风力机叶片与第一排风力机叶片互为反桨桨型；

S5、确定第三排及以后各排水平轴风力机组的旋转方向：

第三排及以后各排水平轴风力机组的旋转方向均与前排风力机组的旋转方向相反，且前后排风力机叶片互为反桨桨型。

优选地，S1中根据风场风向和风能玫瑰图确定主导风向，在主导风向上布置纵向水平轴风力机群。

优选地，S2中水平轴风力机群布置间距纵向距离在4D至10D之间，其中D为水平轴风力机的直径。

更优选地，S2中水平轴风力机群布置间距纵向距离在4D至5D之间。

优选地，S3中第一排风力机组的旋转方向由发电机的旋转方向决定。

本发明的有益效果

本发明提供的水平轴风力机群纵向布局方法，通过上下游不同旋转方向风力机群的间隔排列，解决了由于上游风力机群尾流影响，特别是旋转动能的影响，而使得下游风力机群风轮输出功率下降的问题。

本发明的优点在于在不改变原纵向风力机群整体布局方案且不大幅增加风力机叶片和发电机组等部件建造成本的前提下，通过不同旋转方向上下游风力机组间隔布局，利用下游风力机捕捉上游风力机旋转动能损失，减少上游风力机组对下游风力机组的不利影响，从而可以提高纵向布置风力机群整体风轮输出功率。

附图说明