海上风力发电的风速和风轮机的输出转矩.pdf

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1、海上风力发电的风速和风轮机的输出转矩辛付龙张建华王健扬州大学（225127）StudyonWindSpeedandWindTurbineOutputTorqueofOffshoreWindPowerXinFulongZhangJianhuaWangJianYangzhouUniversity摘要：通过观测的风速数据拟合出风速的威布尔电场工程规划工作大纲”（国能新能（2009）130分布曲线，了解风资源的分布情况。并根据风的随机性号），这意味着全国海上风资源评估和规划工作建立风速变化模型，应用Matlab软件对风速波形进行仿正式拉开了帷幕。大型风电场的建设不但可

2、以减真，进而建立变桨距风机转子的仿真模型。了解在最大缓用电短缺情况，而且并网后还能为电网提供很风能下，对应的风轮机输出转矩的变化特性以及随着风大一部分电能。而大型海上风电场的选址，与该速的变化所对应的功率变化曲线。仿真结果表明所建立地的风速分布情况有关。风资源测量和评估水平的风力机模型能较好的跟踪风速的变化，实现最大风能跟踪。直接影响风电场选址以及发电量预测，最终反映关键词：风力发电威布尔分布matlab风速模为风电场建成后的实际发电量。型转矩特性中图分类号：TM315文献标识码：A1风速DOI编码：10.3969/j.issn1006-2807.2011.0

3、5.005Abstract:Byobservingthewindspeeddatatogetthe风的形成[1]是空气运动的结果，地球公转和Weibullwindspeeddistributioncurve,thedistributionofwindresourceswasfound.Accordingtotherandomnessof自转使得日地距离和方位不同，导致了地球上不thewindspeedchange,windspeedmodelwasestablished同纬度地区接受太阳辐射的差异。太阳辐射多的byMatlab.Afterwardssimula

4、tionmodelofavariablepitch地区温度高，相反则低，这种温度形成了地区间windturbinerotorwassetup.Theoutputtorquecharacter-气压的不同，并最终导致空气由高气压地区流向isticsandthepowerconversioncurveintheconditionof低气压地区，也就形成了风。maximumpowerpointtrackingwasgained.Thesimulationresultsshowedthatthewindturbinemodelwasabletotrack海上风况优于陆

5、地，风流过粗糙的地表或thechangeofwindspeedandrealizethemaximumpower障碍物时，风速的大小和方向都会变化，而海面pointtracking.粗糙度小，离岸10km的海上风速通常比沿岸陆Keywords:WindpowerWeibulldistributionMat-上高约25%。海上风湍流强度小，具有稳定的主labVelocitymodelTorquefeatures导风向。风是风力发电机能量获取的来源，由于自然目前，世界上许多沿海国家都高度重视海上界的风是在不断变化的，因此建立的模型必须风电的发展，丹麦、德国等风力发

6、电强国已经开考虑到风力发电机在运行过程中可能会出现的始将风电的重心转移到海上，海上风电技术也日各种情况，这样分析出的结果才能更加可靠、完臻成熟。2009年4月，我国能源局发布了“海上风善。2011年第5期152海上风资源系到风能的多少，特别是在海拔高的地区，影响更突出。所以，计算一个地点的风能密度，需要掌风电场的风资源分析评估，一般除收集当握的量是所计算时间区间下的空气密度和风速。地气象站近期30年的常规气象资料外，还应收另一方面，由于地形复杂，空气密度的影响也必集整理风电场场址处至少连续1年10m高处的风须要加以考虑。空气密度是气压、气温和温度的速、风向整编

7、资料，且收集的有效数据不宜少于函数，其计算公式为：收集期的90%。风观测高度除应选在离地10m高1.276(p-0.378pWρ=（3）1000(1+0.00366t处，还应包括风力发电机机头预期安装的高度，式中：p—气压hPa；一般分2-3层，高度一般在10m、30m、40m。测量t—气温℃；数据精度应在所用仪器的规定误差范围内。pw—水汽压hPa。2.1风能的计算2.1.2威布尔分布[3~6]2.1.1风能公式[2]风速一般均为偏正态分布，一般来说，风力风能的利用主要将它的动能转化为其他形愈大的地区，分布曲线愈平缓，峰值降低右移。式的能，因此，计算风能的大

8、小也就是计算气流这说明风力大的地区，一