风电场中多台风力机的数值模拟

• 作者: 杨从新 何攀 张旭耀 张亚光
• 来源期刊: 太阳能学报
• 关键词: 风能 风力机 数值模拟 风电场 SOWFA 致动线
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 49-55
• 页数: 7页
• 分类号: TK83
• 语种: 中文
• DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2018-0783

摘要

将NREL5MW风力机作为基本机型,使用致动线模型和大涡模拟相结合的数值方法,在中性大气边界层中模拟含有多台风力机的风电场.为了模拟风电场的复杂入流条件,首先模拟体积为3000 m(长)×3000 m(宽)×1000m(高)的大气边界层,并对模拟结果进行验证,结果表明:在覆盖逆温层以下,不同高度处的位温不变,平均风速满足剪切特性,脉动风速满足湍流谱特性;然后,分析了致动线模型中风轮直径上的网格节点数量(N)和高斯分布因子(ε)的取值规律,发现ε以网格尺度(η)为自变量取值时,N越大,η 的系数越大,当N取63时,η 的系数可取2或3,但N取25时,η 只能取1.2;最后,使用致动线模型在大气边界层中布置8台风力机,模拟风电场,并对风力机间的相互干扰进行分析,发现第一排风力机功率明显大于其他风力机功率输出,占风场总功率输出的40.3％.