新疆小草湖风资源评估及软件开发

论文摘要

风能作为一种清洁可再生能源，受到地形、气候及开发技术等各方面的限制，还不能像我们想象中的那样，取自不尽、用之不竭。而且风速很不稳定，不是我们可以控制的，也就是说，风电开发是靠天吃饭的产业，所以场址的选择优劣会对风电厂的运行产生至关重要的影响。因此，要想选择合理的场址，就必须提前对拟建风场地区进行风资源评估。目前国际上通用的风资源评估软件是由丹麦实验室开发的WAsP软件，但是该软件主要是针对欧洲比较平坦的地形所开发的风资源评估软件，一般都采用12个方位，这与我国比较复杂的地形出入很大。因此，利用WAsP软件对我国风资源评估会有一些偏差，所以要针对我国复杂地形及地貌，通过VB6.0编程开发一个符合我国16个方位的风资源评估软件。本文主要阐述了风电开发国内外研究现状、风资源测量方法和参数，主要是对现场实测风速10min平均风速、大气压强、大气温度、标准偏差和风向，然后根据评估原则对现场取得的数据进行整理、修正和补充，整理出至少连续一年的现场每10min数据，随后利用风资源评估软件对整理出的连续一年的数据计算出风资源评估所需要的各种参数。利用自己开发的风资源评估软件并结合国际上通用的风资源评估软件WAsP对新疆对小草湖地区进行风资源参数估算，得到需要的各种参数，为后期的风电场微观选址提供依据和参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 世界风力发电的现状
• 1.2.2 国内风力发电的现状
• 1.2.3 风资源评估及微观选址研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 风电场风能资源测量与评估方法
• 2.1 测量位置
• 2.1.1 测量位置的代表性
• 2.1.2 测量位置数量
• 2.2 测量参数
• 2.2.1 风速
• 2.2.2 风向
• 2.2.3 气温
• 2.2.4 大气压
• 2.3 测量数据收集
• 2.3.1 数据连续性
• 2.3.2 数据完整率
• 2.3.3 数据下载
• 2.3.4 采集数据时间间隔
• 2.3.5 数据保存方式
• 2.4 测量数据整理
• 2.4.1 原则
• 2.4.2 及时性
• 2.4.3 数据验证
• 2.5 数据缺漏和失真
• 2.6 数据时序
• 第3章 风资源评估参数
• 3.1 风的形成
• 3.2 风资源评估及方法
• 3.2.1 风资源评估
• 3.2.2 风资源评估方法
• 3.3 风资源评估参数
• 3.3.1 风速
• 3.3.2 平均风速
• 3.3.3 有效风速
• 3.3.4 有效时数 h
• 3.3.5 风速频率
• 3.3.6 年平均风功率密度
• 3.3.7 年有效风功率密度
• 3.3.8 年有效风能
• 3.3.9 风能频率
• 3.4 风向
• 3.4.1 风向玫瑰图
• 3.5 风切变指数
• 3.5.1 风切变指数的计算
• 3.5.2 轮毂高度处风速
• 3.5.3 10min 湍流强度
• 3.5.4 50 年一遇极大风速
• 3.6 空气密度
• 3.6.1 优先采用下式计算：
• 3.6.2 无法得到水汽压时要采用下式计算：
• 3.6.3 再无法得到大气压时采用下式计算：
• 3.7 威布尔分布
• 3.7.1 形状参数 k 计算公式如下：
• 3.7.2 尺度函数 c
• 3.8 风资源评估 WAsP 软
• 3.8.1 WAsP 的功能和原理
• 3.8.2 WAsP 的应用
• 3.8.3 WAsP 软件的主要使用步骤：
• 第4章 基于 VB 的风资源评估软件开发
• 4.1 Visual Basic 简介
• 4.2 软件开发的意义和目的
• 4.3 软件的主要功能
• 4.4 运行环境及配置要求
• 4.5 软件的安装
• 4.6 软件的设计原理
• 4.7 软件流程
• 4.8 软件界面
• 4.9 风资源计算结果
• 第5章 微观选址
• 5.1 基本原则
• 5.2 方法步骤
• 5.3 微观选址的技术路线
• 第6章 小草湖风资源评估及微观选址算例
• 6.1 基于 WAsP 的风资源评估分析
• 6.1.1 有效数据完整率
• 6.1.2 风速频率
• 6.1.3 风向
• 6.1.4 风资源参数
• 6.1.5 不同高度处风资源参数
• 6.1.6 轮毂高度处风资源
• 6.1.7 50 年一遇极大风速
• 6.2 风能资源参数
• 6.2.1 风机选型
• 6.2.2 风机的布局
• 6.2.3 吹过风机的平均风速
• 6.2.4 威布尔参数
• 6.2.5 每台风机的发电量
• 6.2.6 风场的年发电量
• 6.3 基于 VB 开发的风资源评估软件风资源评估分析
• 6.3.1 平均风速
• 6.3.2 标准偏差
• 6.3.3 空气密度
• 6.3.4 威布尔参数
• 6.3.5 风切变指数
• 6.3.6 湍流强度
• 6.3.7 风向玫瑰图
• 6.4 风能资源参数
• 6.5 年同一时刻平均风速和风功率密度
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与项目