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湍流強度對機組選型的影響

2017-07-18 15:10:50 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

湍流是一種渾沌的、不規(guī)則的流動狀態(tài)，其流動參數(shù)隨時間與空間作隨機的變化，因此本質(zhì)上是三維非定常流動，且流動空間分布著無數(shù)形狀與大小各不相同的漩渦?？梢哉f，湍流是隨機的三維非定常有旋流動。為了最大限

湍流是一種渾沌的、不規(guī)則的流動狀態(tài)，其流動參數(shù)隨時間與空間作隨機的變化，因此本質(zhì)上是三維非定常流動，且流動空間分布著無數(shù)形狀與大小各不相同的漩渦?？梢哉f，湍流是隨機的三維非定常有旋流動。

為了最大限度地利用特定風場的風能資源，同時保證風力發(fā)電機組的安全可靠運行，IEC61400-1對風力發(fā)電機組進行了安全分級。

IEC61400-1目前的最新版本是2005年8月發(fā)布的第三版，其中第一版1994年發(fā)布，第二版1999年發(fā)布?，F(xiàn)在市場上流行的大多數(shù)風力發(fā)電機組是依據(jù)IEC61400-1第二版或者第三版設計的。

表一：IEC61400-1第二版中對風力發(fā)電機組的分級

IEC61400-1第二版基于15m/s風速下的特征湍流強度定義標準風機類型。

特征湍流強度：對于10分鐘步長，每個步長包含一個湍流強度值，特征湍流強度等于這些湍流強度值的第84百分位數(shù)，即有84%的值將小于該值。若湍流強度服從正態(tài)分布，則84百分位數(shù)等于均值加上標準偏差。

表二：IEC61400-1第三版中對風力發(fā)電機組的分級

IEC61400-1第三版基于15m/s風速下的平均湍流強度定義標準風機類型。

第三版中提出了另一個概念為代表湍流強度：對于10分鐘步長，每步包含一個湍流強度值，代表湍流強度等于這些湍流強度值的第90百分位數(shù)，即有90%的值將小于該值。若湍流強度服從正態(tài)分布，則第90百分位數(shù)等于均值加上1.28倍的標準偏差。

在資源分析時通常的方法是根據(jù)測風塔處的湍流強度來判斷場區(qū)范圍是否超過IEC61400-1規(guī)定的風機分級標準。然而通常位于下風向的風機點位往往受到上風向風機的尾流影響，增加了下風向風機的湍流強度，因此應該考慮風機尾流產(chǎn)出的湍流強度。因此風電場中風機承受的有效湍流強度由環(huán)境湍流強度和考慮尾流影響的附加湍流強度兩部分組成。

風電機組湍流強度超標時的處理方式：調(diào)節(jié)機組周圍風機布置，拉大風機間距;適當提高風電機組塔架高度。