南海海岛风资源评估及五十年一遇最大风速的风机选型

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1、万方数据学校代号：10536学号：12205050531密级：公开长沙理工大学硕士学位论文南海海岛风资源评估及五十年一遇最大风速的风机选型学位申请人姓名遘玲指导教师菱蕉副麴援所在学院鱼氢生信，皇王猩堂瞳专业名称电氢王猩论文提交日期2Q!垒生垒旦论文答辩日期至Q!垒生三旦答辩委员会主席盔瑟鐾万方数据Windresourceassessmentandtheextremewindof50-yearturbineselectionintheSouthislandsbyChenLingB．E．(ChangShaUniversityofScience&Techn

2、ology)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectriccalEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorAssociateProfessorSuShengApril，2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外

3、，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：谜诠日期：西l侔f月知Et学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数

4、据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密区(请在以上相应方框内打“4”)作者签名：德拎导师签名：易．益日期：2口，够年圭月扣日日期：沁I牛年f月孑。日万方数据摘要南海海岛地处深海，远离大陆，岛上用电长期依赖柴油发电，海岛军民用电及日常用水保障困难。南海海域辽阔，西沙、南沙、东沙诸岛蕴含有丰富的风能资源。随着风力发电技术日益成熟和小型风机的快速发展，在南海海岛应用风力发电技术已具有现实可行性。本文根据东沙岛、永兴岛、珊瑚岛和太平岛地面气象观测数据，对南海海岛进行了风能资源评估和风力发电机组选

5、型的研究。论文首先收集、整理南海东沙岛、永兴岛、珊瑚岛和太平岛4个地面气象观测站1996年至2012年间的气象数据；然后运用卡方(Z)检验和均方根(RMSE)检验对威布尔分布(Weibull)和瑞利分布(Reyleigh)进行检验，发现Weibull分布能更准确地刻画南海海岛实际数据的统计特性；利用两参数Weibull分布评估了各站点的风速和风能密度等风能资源情况；最后，根据1996年至2012年间气象数据，利用TMA10kW、Jacobs10kW、BWCExcel．S10kW和富兰德30kW(FL．30)风电机组的风速功率输出特性曲线，计算各站点的

6、发电量，并基于容量系数法估算了容量系数值。评估发现FL．30的CF值最大，发电量最多，可选择FL．30为适用的典型风机；还结合Weibull分布和富兰德30kW风机的风速功率输出特性曲线估算出的数据，分析了所选风机在东沙岛、永兴岛等4个气象站点风电出力的季节性规律。分析1996年至2012年间的风速数据，提取了每日最大风速，分析了南海四岛的最大风情况，发现这4个站点的大风频次各不相同。利用PP图(ProbabilityPlot)、QQ图(Quantile．QuantilePlot)重现期水平函数图和密度函数图诊断和检验基于广义Pareto分布的阈值模

7、型的合理性，发现利用阈值模型能准确地拟合所调研岛屿最大风速特性；然后利用剩余函数图选取了阈值zf，再根据广义Pareto分布模型、利用极大似然估计法计算各站点五十年一遇最大风速。数值仿真结果表明永兴岛、珊瑚岛五十年一遇极大风值速分别为42．25m／s和的42．04m／s，适合选用II型风机：东沙岛五十年一遇极大风值速35．20m／s，适合选用III型风机；太平岛五十年一遇极大风45．38rn／s，推荐选用I型风电机组。关键词：风能资源评估；Weibull分布函数；广义Pareto分布；重现期水平；机组选型万方数据ABSTRACTIslandsinSo

8、uthChinaSeaarefarawayfromthecontinent．Theresidentsonth