风速时间序列模拟的模型有效性验证及代表性风场实例分析

作     者：马赛 褚福磊 MA Sai;CHU Fulei

作者机构：清华大学机械工程系 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2019年第38卷第15期

页      面：73-79页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51335006) 国家自然科学基金青年基金项目(51705275) 

主　　题：风速时间序列 能量谱模型 功率谱模型 模型选择依据 

摘      要：在风力发电场的合理选址以及风力发电机组的结构设计阶段,能量谱与功率谱模型对于风力发电机组的系统方案有着直接的影响,特别是在具体结构设计阶段选取恰当的功率谱模型是至关重要的,但目前对具体模型的选择依据尚不明确。针对能量谱与功率谱两种重要的风速数据分析模型,以国内五处地区代表性风场的全年风速测试数据为基础,进行了能量谱与功率谱的分析,从分析结果中得出了如下两个结论:①我国东南沿海地区风场的风力资源最为丰富,其有效风能密度区(200~400 W/m^2)持续时间最长;北部地区风场的风力资源也较为丰富,且在高风能密度区(500 W/m^2)具有一定优势;对于主要风力资源集中在低风能密度区(200 W/m^2)的部分地区风场,在风力发电设备选型时应该有针对性的进行结构设计,实现低速风力资源的高效利用。②对于具体风场的风速模型选择准则给出了实例验证与建议:Mann功率谱模型表现出与各风场实测数据良好的一致性,应该在进行结构设计时作为主要备选。