【運風之道】評估誤差僅1%，超精準風電場尾流如何算出來？
尾流效應，伴隨而來的是發(fā)電量損失和安全風險，因而成為下游機組運行時的“老大難”問題。以“十四五”風電行業(yè)重點發(fā)展方向——大基地和海上項目為例，這些場地地形開闊，裝機數(shù)量多，機組排布規(guī)則致密，使得尾流效應愈加明顯，帶來的發(fā)電量損失可高達10%~20%！
但目前市面上的微觀選址軟件中，尾流評估策略較少，且核心算法簡單，無法滿足需求，怎么辦？
威尼斯9499登錄入口股份通過對風機尾流評估的攻堅創(chuàng)新，針對不同場景，定制不同尾流評估策略，并集成于“運風”風資源公共服務云平臺上，幫助用戶根據(jù)項目實際情況，靈活選用最優(yōu)策略。通過與某實際項目運行數(shù)據(jù)對比，“運風”的大規(guī)模風場模型對尾流損失的評估誤差僅為1%！
一起來看看，如此精準的風電場尾流，“運風”是如何計算出來的？
疊加模型 為高效準確的尾流評估提供豐富選擇
在風電項目中，某臺風機往往位于上游多臺風機的尾流區(qū)中，其所受到的尾流影響是這些風機疊加產生的。主流商業(yè)軟件中對疊加效應的處理較為簡單，導致尾流評估失真。
針對這個問題，“運風”平臺開發(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”平臺，供用戶按照實際需求自主選擇，可以更加精確地評估較大風電項目的尾流效應。
單機尾流模型示意圖
尾流疊加模型
致動盤模型 為精細化尾流評估提供可能
常規(guī)風資源評估，首先要利用計算流體力學（CFD）對自由流風況進行仿真計算，再通過工程模型對尾流效應進行評估，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景進行簡化，機組間距較遠時，計算結果精度可以保證，但間距較近時，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觀。
為準確評估機組間距較近時的尾流效應，“運風”研發(fā)了基于致動盤模型的CFD仿真技術，這一技術將常規(guī)評估中各自獨立的尾流效應評估與CFD仿真進行耦合，充分考慮風機對來流空氣的阻滯作用，對空氣流經(jīng)機組前后的劇烈變化進行精細模擬，并通過網(wǎng)格加密、流場映射等技術手段，兼顧精度和計算效率。并且通過對空氣流經(jīng)機位點時風向偏轉進行綜合考慮，還可對致動盤朝向進行修正，進一步提升計算精度。
致動盤模型示意圖
大規(guī)模風場尾流模型 1%評估誤差“理想照進現(xiàn)實”
大基地和海上項目這類大規(guī)模風場項目，往往位于湍流強度較低區(qū)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，會低估其損失；若采用致動盤CFD仿真，又會因為點位眾多使計算冗長。而“運風”以工程模型耦合邊界層修正的思路，開發(fā)出針對大規(guī)模風場的尾流評估模型，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。通過與某實際項目運行數(shù)據(jù)對比，“運風”的大規(guī)模風場模型對尾流損失的評估誤差僅為1%。
大規(guī)模風場模型
準確評估尾流效應，對于風場設計、機組選型、排布優(yōu)化及運行控制至關重要，因而一直是行業(yè)關注的焦點。經(jīng)過不斷迭代優(yōu)化，“運風”平臺集成眾多尾流評估策略，為千余項目風資源計算與尾流評估提供支持。未來，威尼斯9499登錄入口股份將在現(xiàn)有基礎上，不斷優(yōu)化改進尾流評估技術，推廣應用場景，將其不利影響降至最低，提升風能利用效率和風電場收益，為行業(yè)的高質量發(fā)展做出積極貢獻。
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