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风资源评估软件
世界各国都将开发利用新能源和可再生能源放到国家能源发展
的优先地位,而在新能源中,风能技术最为成熟,风电的开发也得到
飞速发展。到2000年全世界风电装机容量达到1756.8万KW。我国
为34.4万KW,并以每年将近200万KW的速度迅速增长。我国风能
资源十分丰富,总储量为32.26亿KW,估计实际可开发利用的风能
储量为2.53亿KW。要想开发利用风能,前期的评估是很重要的,因
为它会直接影响到风场的效益。近10年,世界各国都纷纷采用数值
模拟技术开展风能资源评估,发展风能资源数值模式系统。到目前为
止,这种数值模拟技术基本上都是用由Riso公司开发的WAsP软
件,WAsP软件对某地区风能资源进行分析时,虽然考虑了该地区不同
的地形及附近障碍物的影响,但它毕竟是基于欧洲地形条件设计的,且
其在风向基本上采用的是12方位,对我国复杂的地形及有16方位
的风向进行风能资源评估并不是很准确。因此,我们需要结合我国地
形地貌的特点,并与我国测风资料相适应,即采用16个方位进行风
资源评估,开发属于中国的风资源评估系统。旨在为我国风能资源评
估提供技术手段,以便更好地利用我国丰富的风能资源,并确保得到
更客观、更准确的风资源参数。
经过不断努力,终于实现了一个风资源评估软件。其操作简单,
与用户对话方便。可以根据现场的测风数据,得出包括日平均风速、
月平均风速、年平均风速、年平均风功率密度等进行风资源评估所需
的各种参数。
1软件开发思路
风资源评估软件的作用就是利用观测站的风向、风速等观测资料,
以及气象站的长期相关资料进行处理、分析,以确认某地能否建立风
电场。它是风电场建设的重要基础,直接关系到项目立项、设备选型
以及项目的经济性分析等。该软件鉴于风资源评估所需的大量数据处
理等特点,利用VB与用户对话效果好、强大的图表功能及与于其他
程序兼容性好等特点,开发一个简单方便的风资源评估软件。具体思
路:结合VB、Excel、Matlab等软件,利用VB进行编程设计界面及
计算一些简单的参数,并且从Excel表格里调用数据并将计算结果保
存在Excel表格里,同时利用Matlab计算一些比较复杂的公式。即保
证了风资源评估的系统化、自动化,也保证了结果的准确、高效;这
一软件具有满足性价比高、结构灵活、功能完善、操作使用方便等优
点。
2风资源评估参数
估计风速的威布尔分布参数的方法有多种,根据可供使用的风速
统计资料的不同情况可以作出不同的选择。通常可采用的方法有累积
分布函数拟合威布尔分布曲线法方法(即最小二乘法);平均风速和
标准差估计威布尔参数方法;平均风速和最大风速估计威布尔参数方
法。该软件主要运用最小二乘法估计威布尔参数。
其经常用于风速的概率分布函数,分布函数取决于两个参数,控
制分布宽度的形状参数和控制平均风速分布的尺度函数。
2.1形状参数k
k=(σU)-1.086(1)
k-形状参数;σU-风速标准偏差;-平均风速,m/s。
2.2尺度函数c
c=(Γ(1+1/k)(2)
c-尺度函数;k-形状参数;-平均风速,m/s;Γ(x)=∫∞0e-
ttx-1dt。
对风能资源进行深入细致地考察评估并对其进行处理计算,才能
了解当地的风资源状况。风能资源分析评估是设计选择建设风电场首
要的条件。以下为在进行风能资源评估及风电场选址时,所要考虑的
几个主要指标及因素。
2.2.1平均风速
平均风速是最能反映当地风能资源状况的参数,分日平均风速、
月平均风速和年平均风速。由于风的随机性,一般计算出年平均风速
就可以。年平均风速是全年瞬时风速的平均值。年平均风速越高,则
该地区风能资源越好。一般来说,只有年平均风速在3m/s~25m/s,一
般在6m/s~7m/s的地区才适合建设风电场。其计算公式如下:
=1N∑NiUi(3)
-平均风速,m/s;N-设定
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