使用WRF-Fitch对湖区风电场风力发电机尾流效应特征的数值模拟

王姝^{1, 2}, 刘树华^2,†, 陈建洲³, 胡菊¹, 冯双磊¹, 马玉龙⁴, 缪育聪⁵

1. 中国电力科学研究院新能源与储能运行控制国家重点实验室, 北京 100192
2. 北京大学物理学院大气与海洋科学系, 北京 100871
3. 中国民用航空局空中交通管理局航空气象中心, 北京 100122
4. Department of Civil & Environmental Engineering, Washington State University, WA 642910
5. 中国气象科学研究院, 北京 100081

收稿日期:2017-03-22修回日期:2017-12-25出版日期:2018-05-20

基金资助:国家电网公司科技项目资助

Case Studies: Simulation on Characteristics of Wind Turbine Wake Effect in a Lake-Side Wind Farm with WRF-Fitch

WANG Shu^1,2, LIU Shuhua^2,†, CHEN Jianzhou³, HU Ju¹, FENG Shuanglei¹, MA Yulong⁴, MIAO Yucong⁵

1. State Key Laboratory of Operation and Control of Renewable Energy & Storage Systems, China Electric Power Research Institute, Beijing 100192
2. Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, School of Physics, Peking University, Beijing 100871
3. Aviation Meteorological Center, Air Traffic Management Bureau, Civil Aviation Administration of China, Beijing 100122
4. Department of Civil & Environmental Engineering, Washington State University, WA 642910
5. Chinese Academy of Meteorological Science, Beijing 100081

Received:2017-03-22Revised:2017-12-25Published:2018-05-20

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1. 探讨2016版国际胰瘘研究小组定义和分级系统对胰腺术后患者胰瘘分级的影响.PDF(500KB)

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摘要/Abstract

摘要： 为解析不同稳定度情况下多种风机排布配置对尾流效应的强度、作用范围和风能利用效率的影响, 以鄱阳湖地区风电场为例, 使用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecast)和Fitch尾流模型进行模拟实验。结果表明: 在不同大气层结稳定度情况下, 单个风机尾流效应的影响范围能够达到下游4~10 km处, 对下风向风速的削弱强度可达−0.2~−1.2 m/s。在风的来向上风机数量越多, 下游风速减弱越大; 正方形紧密排布风电场的尾流效应对风速的削弱效果最明显, 而空心菱形稀疏排布风电场的尾流区风速更容易恢复。由于不稳定的大气层结内热力和动力湍流交换强度更强, 更有利于尾流区内中动量的交换和下传, 因此稳定大气层结的尾流效应影响范围比不稳定大气层结更广。风机所在位置垂直剖面上的湍流动能呈现中心最强、向外耗散的特征, QKE(湍流动能的两倍)随着高度增加而先增至最大值(> 19 m²/s²), 再减至0左右, 之后趋于稳定, 最大值出现在约离地90 m的高度, 估计尾流效应的垂直影响范围可达约离地1.1 km的高度。
中图分类号:
-->P404

引用本文

王姝, 刘树华, 陈建洲, 胡菊, 冯双磊, 马玉龙, 缪育聪. 使用WRF-Fitch对湖区风电场风力发电机尾流效应特征的数值模拟[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2018, 54(3): 605-615.
WANG Shu, LIU Shuhua, CHEN Jianzhou, HU Ju, FENG Shuanglei, MA Yulong, MIAO Yucong. Case Studies: Simulation on Characteristics of Wind Turbine Wake Effect in a Lake-Side Wind Farm with WRF-Fitch[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2018, 54(3): 605-615.





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