[发明专利]一种高海拔山地风电场提高风能利用率的方法及其系统

摘要

本发明属于风力发电场工程设计技术领域，具体涉及一种高海拔山地风电场提高风能利用率的方法及其系统。该方法采用垂直轴风机和水平轴风机混装以提高风电场的风能利用率，尤其适用于已建或在建高海拔山地风电场的技术改造，可有效提高高海拔山地风电场的风能利用率，进而提高风电场工程的环保效益、社会效益和经济效益；该系统包括数据输入模块1、机型数据库2、机位机型优选模块3和数据输出模块4。

主权项

一种高海拔山地风电场提高风能利用率的方法，其特征在于：该方法采用垂直轴风机和水平轴风机混装以提高风电场的风能利用率，具体步骤为：S1：输入原始数据，即对拟优化风电场的原始数据进行输入主要包括：A.测风塔信息：经纬度坐标、海拔高度、各测风高度的风速、风向、气压和气温等长序列实测数据；B.已安装水平轴风机信息：经纬度坐标、海拔高度、实测风速和风向的长序列数据、功率曲线、推力系数曲线以及实际发电量序列数据；S2：机组选型，通过理论发电量计算和技术经济对比优选4种垂直轴机型根据输入的测风塔数据和水平轴风机的测风数据，采用专业的CFD软件模拟该风电场内各高度处的风能资源分布；在不考虑风机排布的基础上通过Weibull分布对拟选机型计算理论发电量，并结合市场报价进行技术经济比较，挑选出4种垂直轴机型；S3：机型筛选，以初拟机位对垂直轴风机和水平轴风机进行三维干涉分析，去除不满足安全性要求的垂直轴机型；初拟机位的选择可设置不同的初选规则，例如初选临近两台水平轴风机机位连线的中垂面与山脊的交点；若该交点上风向上存在明显遮挡，则人工进行调整；S4：机型优选，在初拟机位上采用专业软件对所选机型进行发电量计算和技术经济比选，确定最优垂直轴机型；S5：轮毂高度优化，采用专业软件计算最优机型在不同轮毂高度下的发电量，同时进行三维干涉分析和技术经济比选，确定最优轮毂高度；S6：机位寻优，在初拟机位两侧的求解域内搜索，在满足安全性的前提下，以发电量最大为目标求解最优解，确定最终机位。