风资源分析软件WAsP入门实例
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收稿日期:2009-09-31;修回日期:2009-10-26作者简介:冯长青(1980—),女,内蒙古呼和浩特人,硕士研究生,从事风电设计工作。
E -mail:changqing_f@件都有它一定的适用性,而WAsP 对地形相对简单的地区比较适用,对较复杂地形,也有一定的局限性[3-4]。
本文采用新引进的法国Meteodyn 公司开发的适用于任何地形条件的风流自动测算软件—WT ,对复杂地形下风资源进行评估,并与WAsP 的计算1.2测风数据的检验根据国家标准《GB/T18709-2002风电场风能资源评估方法》的要求,对数据进行了完整性检验和合理性检验[5],3个风电场内7个测风塔测风数据的完整率均在95%以上。
表1测风塔位置及配置Tab.1The masts position and equipment第43卷中国电力新能源表2WAsP 和WT 对年平均风速的计算结果Tab.2The calculation result of annual average wind speed with WAsP and WT2WAsP 和WT 的适用性风图谱分析及应用程序WAsP 是由丹麦R is Φ国家实验室开发出来的风资源分析处理软件,其主要功能是对某地的风资源进行评估,是目前国际上应用最广的风资源分析软件[6]。
该软件以特定的线性数学模型为基础,通过输入气象数据、地形数据、地表粗糙度和障碍物等数字化信息,可以估算风场范围内某一给定点的风资源状况。
但WAsP 本身采用线性模型计算方法,有其一定的局限性,它会随着被计算流体经地形的复杂而带来计算结果的不确定性。
所以WAsP 对地形相对简单、地势较平坦的地区较为适用,但对较复杂地形,由于受许多边界条件等的限制,不很适合采用试验。
Meteodyn WT 是由法国Meteodyn 公司开发的适用于任何地形条件的风流自动测算软件,MeteodynWT 使用计算流体力学方法(CFD ),此方法在风资源评估中的优点是能减少复杂地形条件下评估的不确定性,得到整个场区的风流情况。
第二章(4)风能资源评估软件第章(现状已有软件WAsPWindFarmerWindPROM t dMeteodyn WTWindSim等2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件WAsP(Wind Atlas Analysis and Application Program) 软件是丹麦国家实验室风能及大气物理部1987年开发出来的,目前最新版本10.1目前国际认可的进行风电场发电量计算通用的风资源评估软件2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件WAsP软件的主要功能有1、原始测风数据的统计分析生能资分布图2、生成风能资源分布图3、用风能资源分布图推算某点的风况4、单台风电机组的年发电量计算5、风电机组的尾流损失,总发电量计算2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件使用WAsP软件的主要步骤:1、输入所需信息风图谱所需数据风电机组的功率曲线2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件风图谱计算的基础数据(1)实测风资源数据原始的按时间序列的速向数据应至少提供年以上的 即原始的按时间序列的风速风向数据,应至少提供一年以上的数据。
主要为风速风向每1h或3h的统计值。
2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件(2)取得风资源数据的地点及设备距地面高度主要是指实测点的经度、纬度、当地标准气压、温度及海拔高度2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件(3)地形图2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件(4)现场粗糙程度的描述 以粗糙长度描述粗糙程度2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件(5)现场障碍物的描述WAsP通过极坐标的方式来描述障碍物2014/9/2风力发电场(ch2.4)2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件2、生成场址的风能资源分布图2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件3、布置机组位置,给定轮毂高度4、计算每台风电机组的发电量输出计算结果5、输出计算结果2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件WAsP软件的缺点WAsP软件主要针对欧洲的风资源分布特点开发假设风速分布服从weibull分布主要适用于较为平坦的地形,对于复杂地形如坡度较大时,其计算结存在较大误其计算结论存在较大的误差发电量计算没有考虑非标准状况下,空气密度的变化带来的发电量偏差数学模型也有一定偏差2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件要正确对待软件的计算结果,要对结果进行分析在山地地形中,提高准确性的办法就是多安装测风仪2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindFarmer 软件WindFarmer是英国Garrad Hassan and Partners ltd 于1998年推出的用于风电场设计和分析的软件该软件使用了WAsP软件的部分结果,又进一步开发了许多风电场设计所需的功能,现在的最新版本是4.2主要特点是在用户给定了环境、技术和建筑物等限制条件下,能够自动优化风机布局以获得最大发电量2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindFarmer 软件几大模块基本模块(核心模块)在满足环保、建筑物、最小间距等等诸多限制条件下,对风电机组进行自动优化布置用户可以根据自己的实际情况,设置相应的限制条件:最小风机间距、噪音、可见性以及住宅和建筑物的距离等,得到最佳的适合该地区的风电场风机的布局结合附近已建风电场进行发电量计算和机组布置 结合附近已建风电场,进行发电量计算和机组布置在计算发电量时,充分考虑了地形和尾流效应的影响,而且综合考虑了附近已有的风电场对发电量的影响2014/9/2风力发电场(ch2.4)综考虑了附有风场对发WindFarmer 软件MCP+ 模块用测风数据生成长期风资源分布,可以输出成图形和文件 紊流强度模块计算地形和风机尾流效应对环境湍流强度值的影响,提供先进的风力流动、风机性能和风机负载模型电气模块用于设计风电场的电力规划包括对于变压器电力电缆用于设计风电场的电力规划,包括对于变压器、电力电缆的超载检查和计算电力损耗2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindFarmer 软件阴影闪烁模块分析风电场可能对周围房屋等环境产生的阴影闪烁影响 财务模块对风能项目设计规划阶段进行金融评估视觉效果模块用于在实际建造前模拟和演示风电场的视觉效果,包括视觉影响区域分析,虚拟现实,虚拟漫游,集锦照片等2014/9/2风力发电场(ch2.4)2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindPROWindPRO是由丹麦EMD开发的风资源和风电场设计软件在Windows 98/ME/NT/2000/XP下运行可运用于单台风机和一个风电场的设计可运用于单台风机和个风电场的设计采用模块结构每个模块均是完整的,可以单独运行;但又是相互关联的,一个模块的输入数据改变,其他模块也相应作修正基本模块能量模块环境模块可视化模块并网和规划模块 基本模块,能量模块,环境模块,可视化模块,并网和规划模块,经济性模块等,每个模块都有不同的功能2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindPRO优点与WAsP软件、CFD软件等有相应的接口部分模块是基于WAsP软件之上的在处理较为复杂的山地地形时,所有的数据输入和处理都可以在WindPRO软件中完成,然后导入CFD软件,计算结果导回WindPRO,计算发电量Wi dPRO计算发电量方便灵活的测风数据分析手段户地剔除效数据并高度的数据 用户可以方便地剔除无效测风数据,并对不同高度的测风数据进行比较,寻求相关性,评价测风结果2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindPRO考虑风机尾流影响的风电场发电量计算,并提供多种尾流模型风机实际位置的空气密度计算自动修正标准条件下的风机功率曲线2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindPRO风电场规划区域的极大风速计算几乎涵盖了市场上所有风机并不断更新的风 几乎涵盖了市场上所有风机,并不断更新的风机数据库,包括功率曲线、噪声排放及可视化信息等2014/9/2风力发电场(ch2.4)Meteodyn WT法国美迪顺风公司(Meteodyn)开发出的一款针对复杂地形的风力资源评估软件核心是一组专门用于大气流研究的流体力学计算编码(CFD), 并结合了中尺度模型,所有可能在实际中加以利用的风能都属于大气流的研究范畴气流特征和能量分布图可以在虚拟现实环境下得以清楚地呈现2014/9/2风力发电场(ch2.4)Meteodyn WT使用计算流体力学方法(CFD),适合复杂地形(高山,森林,滩涂等)下的风资源评估在复杂地形条件下风资源的评估具有相对较高的准确性和可靠性2014/9/2风力发电场(ch2.4)Meteodyn WT优点专门为求解大气边界层问题而开发的CFD 技术,可以提高复杂地形风能资源评估的准确性可以将多个测风塔以及每个测风塔不同高度的风流数据载入软件当中进行综合计算,具有真正的多数据载入软件当中进行综合计算具有真正的“多测风塔综合功能”可以直接输入测风的时间序列数据而不通过威布 可以直接输入测风的时间序列数据,而不通过威布尔拟合,降低结果的不确定性2014/9/2风力发电场(ch2.4)Meteodyn WT可以考虑热稳定度问题例如在海边开发的风电场,由于海陆本身的物理属性不同,从海面吹来的风与陆地吹来的风是具有不同的风廓线,那么可以通过WT 软件按照不同的方向进行不同的热稳定度设定,从而达到更好的结果能够更为准确地计算场每点的极能够更为准确地计算场区每一点处的极风 在已知测风点处或区域极风(3 秒或10 分钟)的情况下,可以推算整个场区每一点处的极风情况,为风电机组的载荷评估奠定基础2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindSim由挪威WindSim公司开发基于计算流体力学方法对风电场选址及风资源评估的软件适合在复杂地形下的风能资源评估2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindSimWindSim的主要模块地形建立、三维地形模型基于CFD 的风电场模型风电机组布置气象数据处理风电场后处理风能资源地图绘制风电场年发电量计算交互式全三维可视化模型2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindSim优点可以计算气流在三维方向上的变化 计算规划风电场任何位置的湍流强度 风速与风向在叶轮扫风面内的变化2014/9/2风力发电场(ch2.4) 计算风电场任何位置的垂直风廓线等特点总结软件的主要功能风资源计算风机布置发电量计算目前发展状况WAsP占据主导位置CFD软件的主要缺点2014/9/2风力发电场(ch2.4)。
Windfarmer软件操作步骤及注意事项目录一、目的: (1)二、准备资料 (1)三、计算步骤 (2)1 wasp——导入文件: (2)2 wasp-------输出文件: (2)3 导入windfarmer: (2)4 设置: (2)Windfarmer 应用步骤 (2)001 前提:选型完成之后—— (2)02 wasp部分 (3)003 windfarmer部分 (5)01 以现场测量数据为依据 (8)004 RIX(陡峭度指标问题) (11)006 损耗 (13)007 不确定性 (13)一、目的:windfarmer用于简单地形——基于wasp模型——同时也用于复核计算(湍流)二、准备资料1 原始风速数据——windgrogher——输出。
Tab文件2 边界坐标——txt-wob——或者自己在windfarmer里面地图上画3 风机点位坐标——或者自己排布优化4 功率曲线——.wtg 文件——wasp中建立一个风机后直接save为。
Wtg格式文件5 地图——.map+roughness6三、计算步骤1 wasp——导入文件:windgrogher导出tab文件wasp turbine editor导出风机功率曲线wtg文件cad—globalmaper—wasp editor—导出contours+roughness的map文件风机点位文件计算resource grid文件前要设置边界(control+shift—画,control—移动)若测风塔在风场边界之外则计算三个资源栅格(mast高度、mast轮毂高度、轮毂高度)2 wasp-------输出文件:Hub 高度的wrg文件Mast 高度的wrg文件3 导入windfarmer:Map+roughness地图文件画边界点或者拖入wob文件画出禁止区域等设置导入风场和测风塔点位的wrg文件布机或者导入风机点位坐标风机属性设置——功率曲线设置——导入wtg文件优化——迭代300-500次左右4 设置:控制面板设置Windfarmer 应用步骤001 前提:选型完成之后——01 windogragher部分风速数据处理整理成txt格式,包括风速风向标准偏差,●风速注意:风速和风向同时删除或者拟合——为了生成tab文件注意:在生成拟合轮毂高度处tab文件前得先观察风剪切的大小,看有几个高度,测风塔最高度离轮毂高度的距离。
风电场设计优化评估软件WAsP9.0的应用风电场设计优化评估软件WAsP9.0的应用论文导读:丹麦Riso国家实验室研制的WAsP (WindAtlasAnalsisandAppliationPrograms)软件是目前国际认可的进行测风数据处理、风能资源分析、风电场微观选址、风机及风场发电量计算、风机最优化布置通用软件。
即生成该地区的风图谱。
关键词:风能资源,风图谱,风气候评估丹麦Riso国家实验室研制的WAsP (Wind Atlas Analsisand Appliation Programs)软件是目前国际认可的进行测风数据处理、风能资源分析、风电场微观选址、风机及风场发电量计算、风机最优化布置通用软件。
WAsP服务于风力气象和风力相关产业超过21年,成为基于PC的风力资源评估软件的标准。
博士论文,风图谱。
可以在Windos 98、Me、NT4、201X and XP系统下工作,现在有100余个国家超过1500的用户在使用它。
目前WAsP最新版本为9.0。
1 WAsP的原理 WAsP的原理有两个流程组成:一个流程是输入实测风数据,主要是指气象站或测风塔实测一年的风速、风向资料,在该数据中包括了障碍物、粗糙度、地形地貌等因素的影响,剔除以上各因素的影响就可以得到某一标况下的风的分布,即生成该地区的风图谱。
风图谱给出了该标准状况下风速的概率分布,即韦布尔分布。
另一个流程是研究风场中某特定点的风况特征,它以已有的风图谱为基础,考虑该点周围地形地貌、障碍物、地表粗糙度对风的影响,就可以得到该点的平均风速和平均风功率密度等风况特征。
在具体应用中,实测数据可以是原始的观测数据,也可以是WAsP风观察气象工具所生成的风统计数据,还可以直接调用已有的该地区的风统计数据。
障碍物、粗糙度、地形地貌都是通过输入相应的特征描述所生成的数学模型来进行计算的。
2WAsP的功能模块1风观察数据的统计分析该模块对气象站或测风塔实测的数据进行分析,得到风数据统计表,该统计表给出了各扇区和全年风速的风频分布。
第二章(4)风能资源评估软件第章(现状已有软件WAsPWindFarmerWindPROM t dMeteodyn WTWindSim等2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件WAsP(Wind Atlas Analysis and Application Program) 软件是丹麦国家实验室风能及大气物理部1987年开发出来的,目前最新版本10.1目前国际认可的进行风电场发电量计算通用的风资源评估软件2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件WAsP软件的主要功能有1、原始测风数据的统计分析生能资分布图2、生成风能资源分布图3、用风能资源分布图推算某点的风况4、单台风电机组的年发电量计算5、风电机组的尾流损失,总发电量计算2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件使用WAsP软件的主要步骤:1、输入所需信息风图谱所需数据风电机组的功率曲线2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件风图谱计算的基础数据(1)实测风资源数据原始的按时间序列的速向数据应至少提供年以上的 即原始的按时间序列的风速风向数据,应至少提供一年以上的数据。
主要为风速风向每1h或3h的统计值。
2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件(2)取得风资源数据的地点及设备距地面高度主要是指实测点的经度、纬度、当地标准气压、温度及海拔高度2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件(3)地形图2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件(4)现场粗糙程度的描述 以粗糙长度描述粗糙程度2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件(5)现场障碍物的描述WAsP通过极坐标的方式来描述障碍物2014/9/2风力发电场(ch2.4)2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件2、生成场址的风能资源分布图2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件3、布置机组位置,给定轮毂高度4、计算每台风电机组的发电量输出计算结果5、输出计算结果2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件WAsP软件的缺点WAsP软件主要针对欧洲的风资源分布特点开发假设风速分布服从weibull分布主要适用于较为平坦的地形,对于复杂地形如坡度较大时,其计算结存在较大误其计算结论存在较大的误差发电量计算没有考虑非标准状况下,空气密度的变化带来的发电量偏差数学模型也有一定偏差2014/9/2风力发电场(ch2.4)WAsP软件要正确对待软件的计算结果,要对结果进行分析在山地地形中,提高准确性的办法就是多安装测风仪2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindFarmer 软件WindFarmer是英国Garrad Hassan and Partners ltd 于1998年推出的用于风电场设计和分析的软件该软件使用了WAsP软件的部分结果,又进一步开发了许多风电场设计所需的功能,现在的最新版本是4.2主要特点是在用户给定了环境、技术和建筑物等限制条件下,能够自动优化风机布局以获得最大发电量2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindFarmer 软件几大模块基本模块(核心模块)在满足环保、建筑物、最小间距等等诸多限制条件下,对风电机组进行自动优化布置用户可以根据自己的实际情况,设置相应的限制条件:最小风机间距、噪音、可见性以及住宅和建筑物的距离等,得到最佳的适合该地区的风电场风机的布局结合附近已建风电场进行发电量计算和机组布置 结合附近已建风电场,进行发电量计算和机组布置在计算发电量时,充分考虑了地形和尾流效应的影响,而且综合考虑了附近已有的风电场对发电量的影响2014/9/2风力发电场(ch2.4)综考虑了附有风场对发WindFarmer 软件MCP+ 模块用测风数据生成长期风资源分布,可以输出成图形和文件 紊流强度模块计算地形和风机尾流效应对环境湍流强度值的影响,提供先进的风力流动、风机性能和风机负载模型电气模块用于设计风电场的电力规划包括对于变压器电力电缆用于设计风电场的电力规划,包括对于变压器、电力电缆的超载检查和计算电力损耗2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindFarmer 软件阴影闪烁模块分析风电场可能对周围房屋等环境产生的阴影闪烁影响 财务模块对风能项目设计规划阶段进行金融评估视觉效果模块用于在实际建造前模拟和演示风电场的视觉效果,包括视觉影响区域分析,虚拟现实,虚拟漫游,集锦照片等2014/9/2风力发电场(ch2.4)2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindPROWindPRO是由丹麦EMD开发的风资源和风电场设计软件在Windows 98/ME/NT/2000/XP下运行可运用于单台风机和一个风电场的设计可运用于单台风机和个风电场的设计采用模块结构每个模块均是完整的,可以单独运行;但又是相互关联的,一个模块的输入数据改变,其他模块也相应作修正基本模块能量模块环境模块可视化模块并网和规划模块 基本模块,能量模块,环境模块,可视化模块,并网和规划模块,经济性模块等,每个模块都有不同的功能2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindPRO优点与WAsP软件、CFD软件等有相应的接口部分模块是基于WAsP软件之上的在处理较为复杂的山地地形时,所有的数据输入和处理都可以在WindPRO软件中完成,然后导入CFD软件,计算结果导回WindPRO,计算发电量Wi dPRO计算发电量方便灵活的测风数据分析手段户地剔除效数据并高度的数据 用户可以方便地剔除无效测风数据,并对不同高度的测风数据进行比较,寻求相关性,评价测风结果2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindPRO考虑风机尾流影响的风电场发电量计算,并提供多种尾流模型风机实际位置的空气密度计算自动修正标准条件下的风机功率曲线2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindPRO风电场规划区域的极大风速计算几乎涵盖了市场上所有风机并不断更新的风 几乎涵盖了市场上所有风机,并不断更新的风机数据库,包括功率曲线、噪声排放及可视化信息等2014/9/2风力发电场(ch2.4)Meteodyn WT法国美迪顺风公司(Meteodyn)开发出的一款针对复杂地形的风力资源评估软件核心是一组专门用于大气流研究的流体力学计算编码(CFD), 并结合了中尺度模型,所有可能在实际中加以利用的风能都属于大气流的研究范畴气流特征和能量分布图可以在虚拟现实环境下得以清楚地呈现2014/9/2风力发电场(ch2.4)Meteodyn WT使用计算流体力学方法(CFD),适合复杂地形(高山,森林,滩涂等)下的风资源评估在复杂地形条件下风资源的评估具有相对较高的准确性和可靠性2014/9/2风力发电场(ch2.4)Meteodyn WT优点专门为求解大气边界层问题而开发的CFD 技术,可以提高复杂地形风能资源评估的准确性可以将多个测风塔以及每个测风塔不同高度的风流数据载入软件当中进行综合计算,具有真正的多数据载入软件当中进行综合计算具有真正的“多测风塔综合功能”可以直接输入测风的时间序列数据而不通过威布 可以直接输入测风的时间序列数据,而不通过威布尔拟合,降低结果的不确定性2014/9/2风力发电场(ch2.4)Meteodyn WT可以考虑热稳定度问题例如在海边开发的风电场,由于海陆本身的物理属性不同,从海面吹来的风与陆地吹来的风是具有不同的风廓线,那么可以通过WT 软件按照不同的方向进行不同的热稳定度设定,从而达到更好的结果能够更为准确地计算场每点的极能够更为准确地计算场区每一点处的极风 在已知测风点处或区域极风(3 秒或10 分钟)的情况下,可以推算整个场区每一点处的极风情况,为风电机组的载荷评估奠定基础2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindSim由挪威WindSim公司开发基于计算流体力学方法对风电场选址及风资源评估的软件适合在复杂地形下的风能资源评估2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindSimWindSim的主要模块地形建立、三维地形模型基于CFD 的风电场模型风电机组布置气象数据处理风电场后处理风能资源地图绘制风电场年发电量计算交互式全三维可视化模型2014/9/2风力发电场(ch2.4)WindSim优点可以计算气流在三维方向上的变化 计算规划风电场任何位置的湍流强度 风速与风向在叶轮扫风面内的变化2014/9/2风力发电场(ch2.4) 计算风电场任何位置的垂直风廓线等特点总结软件的主要功能风资源计算风机布置发电量计算目前发展状况WAsP占据主导位置CFD软件的主要缺点2014/9/2风力发电场(ch2.4)。
文档范例公司名,文献名 斜体 如:Friends of Wind Energy按钮或菜单 加粗 如:Insert new,用“/”分隔多级菜单,不含引号。
目录 用“\”分割,不含引号。
介绍本样例完成一次完整的风机定位操作,从测风数据开始到推测一个具体位置建立风机的产量结束。
接下来,建立一个由多台风机组成的风场,推算该风场的年发电量,包括叶轮尾流造成的损失。
最后,计算一个区域的风资源地图。
您可以在这里找到样例所用的数据:C:\Documents and Settings\AllUsers\Application Data\WAsP\Sample data,这个目录是在您安装Wasp时自动生成的。
案例这家公司Friends of Wind Energy ,Waspdele Ltd.要求您推算Waspdale的风机发电量。
他们计划在Waspdale的山顶建一台1MW风机。
(他们要求发电量适中)。
在机位点(Turbine Site)处没有测风,但在Waspdale机场(Airport)附近有一个气象站。
地图如下。
您具备的资料有:∙该区域的等高线图∙机场的测风数据∙该区用地性质的简单描述∙气象站附近的机场建筑草图,带标注的。
∙风机的功率特性这些数据被转成数字文件, 如下:∙等高线和粗糙度线数字化图∙包含测风数据的文件∙描述机场附近建筑的文件∙包含风机功率曲线的文件使用WAsP进行推算从工程数据您可以知道在给定风速下风机能发出多大功率。
如果风机恰好建在收集气象数据的位置,那估算就再简单不过了。
然而,从地图上看到拟建风机的位置和机场气象站完全不是同一个位置:气象站的特性本身也会影响它采集到的数据。
另外,风机位置的特性将对风机附近的风的特点产生影响。
风机轮毂高度和测风仪高度也不相同。
您所需要的是根据气象站记录的风气候推算风机位置的风气候。
这正是WAsP做的。
您可以用WAsP分析记录的风数据,经过场址影响修正制作一个不依赖于场址的局部风气候的描述。
Windfarmer软件操作步骤及注意事项目录一、目的: (1)二、准备资料 (1)三、计算步骤 (2)1 wasp——导入文件: (2)2 wasp-------输出文件: (2)3 导入windfarmer: (2)4 设置: (2)Windfarmer 应用步骤 (2)001 前提:选型完成之后—— (2)02 wasp部分 (3)003 windfarmer部分 (5)01 以现场测量数据为依据 (8)004 RIX(陡峭度指标问题) (11)006 损耗 (13)007 不确定性 (13)一、目的:windfarmer用于简单地形——基于wasp模型——同时也用于复核计算(湍流)二、准备资料1 原始风速数据——windgrogher——输出。
Tab文件2 边界坐标——txt-wob——或者自己在windfarmer里面地图上画3 风机点位坐标——或者自己排布优化4 功率曲线——.wtg 文件——wasp中建立一个风机后直接save为。
Wtg格式文件5 地图——.map+roughness6三、计算步骤1 wasp——导入文件:windgrogher导出tab文件wasp turbine editor导出风机功率曲线wtg文件cad—globalmaper—wasp editor—导出contours+roughness的map文件风机点位文件计算resource grid文件前要设置边界(control+shift—画,control—移动)若测风塔在风场边界之外则计算三个资源栅格(mast高度、mast轮毂高度、轮毂高度)2 wasp-------输出文件:Hub 高度的wrg文件Mast 高度的wrg文件3 导入windfarmer:Map+roughness地图文件画边界点或者拖入wob文件画出禁止区域等设置导入风场和测风塔点位的wrg文件布机或者导入风机点位坐标风机属性设置——功率曲线设置——导入wtg文件优化——迭代300-500次左右4 设置:控制面板设置Windfarmer 应用步骤001 前提:选型完成之后——01 windogragher部分风速数据处理整理成txt格式,包括风速风向标准偏差,●风速注意:风速和风向同时删除或者拟合——为了生成tab文件注意:在生成拟合轮毂高度处tab文件前得先观察风剪切的大小,看有几个高度,测风塔最高度离轮毂高度的距离。
风资源分析软件WASp 入门入门实例实例3.3.1 介绍这个例子通过一个完整的风机选址操作来进行,开始于测量风数据,结束于一个特定站点垂直轴风机的发电量预测。
接下来,将建立一个由几台风机组成的风场,并预测风场的年发电量,包括由风轮尾流引起的损失。
最后,我们将绘出覆盖该地区的风资源图。
您可以在包含样本数据的文件夹中为例子找到要使用的数据,这些数据在您安装W AsP 时就已生成,如'C:\Program Files\Wasp\Sample data\Wasp misc files'。
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3.3.2 工况Friends of Wind Energy, Waspdale Ltd.公司提出要求提供位于Waspdale 一台风机的发电量预测。
他们打算在Waspdale 山顶立一台1-MW 风机(他们有合适的能量需求)。
风机站本身没有进行风测量,但是附近Waspdale 机场的气象站有收集了数据。
Waspdale 的地图如下所示:您现在有如下资料:该地区的等高线地图 来自机场的风数据该地区土地使用的简单描述 气象站附近机场建筑物的草图 风机发电量特性描述这些数据可以转换成如下数字文件,如下:高度和粗糙度的数字化地图 包含风数据的数据文件 描述机场建筑物的数据文件 包含风机发电量曲线的数据文件 3.3.3 用W AsP 提供一个预测根据工程数据,对于给定的风速您可以指定风机产生的发电量。
如果打算把风机立在和收集气象数据的同一个地点,那么计算出预期的发电量就是一个非常简单的任务了。
然而,仅从地图上就可以很明显地看出被提议的风机站与机场的气象站完全不同:气象站本身的性质将影响那里记录的风数据。
此外,风机站的特性对风机附近的风行为有影响。
风机的轮毂高度也不太可能与风速计的高度一样。
您需要一种方法取得气象站的风气候记录,并用它们预测风机站的风气候。
这就是W AsP 要做的。
您可以使用W AsP 分析记录的风数据,纠正记录地点对产生一个独立站点的局部风气候特性的影响。
这个独立站点的局部风气候特性称作风图谱数据组或者区域风气候。
您也可以使用WAsP 把站点影响用于风图谱数据产生一个特定站点局部风气候的说明。
因此, 提供Waspdale 例子的一个预测需要两个阶段:首先,需要分析来自气象站的数据生成一个风图谱,然后使用风图谱来估算被提议风机站的风能。
3.3.4 计算风图谱 3.3.4.1 建立气象站开始,您需要在W AsP 中打开一个新工作空间。
在这个工作空间中自动插入一个新工程,保存工作空间和工程,把它们都命名为Waspdale 。
如果你不知道怎么做,请返回到GUI essentials 。
现在插入一个新的风图谱作为工程的孩子(用右键单击工程,选择插入插入插入新的新的新的,然后选择风图风图谱)。
从气象站中生成一个风图谱,插入了一个新的气象站结构成员,它是风图谱的孩子。
现在工作空间看起来应该是这个样子:WAsP 现在需要:记录数据站点的描述 站点风数据记录摘要 增加风观测您现在需要在结构中插入一些风数据。
选择气象站,使用从文件插从文件插从文件插入入菜单插入一个观测风气候成员,要求您提供使用的文件名。
操作包含样本数据的文件夹,选择'Waspdale.tab'文件,这个文件夹在您安装W AsP 时就已生成。
您可以从文件中其它地方了解更多怎样从原始数据测量中产生一个观测风气候文件。
现在工作空间看起来象这样:你可以通过点击鼠标右键选择重命名重命名重命名给风图谱或其它结构成员取一个新名字。
这里称风图谱为'Waspdale'。
3.3.4.2 站点描述现在W AsP 需要知道收集数据的站点情况。
首先,引入一张地图作为工程的孩子。
使用工程中的从文件插入从文件插入从文件插入,然后选择矢量图矢量图矢量图,选择名为'Waspdale.map'的文件。
现在需要确定气象站在地图的位置。
气象站定位:从气象站右键菜单中选择显示显示在出现的对话框中设置位置为(34348,37233)在气象站里,测风杆附近发现了几个建筑物和防风林,W AsP 需要了解这些情况。
插入一个描述障碍物的列表,使用气象站中的从文件插入从文件插入从文件插入命令增加一个障碍物列表障碍物列表障碍物列表。
当出现选择文件的对话框时,选择'Airport.obs'文件。
现在的工作空间结构看起来有点象这样:3.3.4.3 图谱计算WAsP 现在已经准备好为Waspdale 计算风图谱。
但是在开始前,请先停下来检查对分析有贡献的结构成员:地图、观测风气候及障碍物列表都包含数据且可以被查看。
它们的右键菜单都有一个显示显示显示命令,该命令用来打开相关成员窗口。
打开每一个窗口进行查看。
为了查看气象站在地图中的位置,从气象站右键菜单中选择在新空间视图中显示在新空间视图中显示在新空间视图中显示命令。
单击在地图工具栏中的小的风速计图标将在地图上显示或隐藏气象站。
生成风图谱计算风图谱命令。
当计算完成后,现在用W AsP生成一个风图谱。
从风图谱右键菜单中选择计算风图谱计算风图谱显示在风图谱图标上的黄色小告警标志消失,这表示风图谱计算是最新的。
注意:黄色小告警标志出现在下一个气象站,这意味着气象站本身预测需要更新。
从气象站右键菜单中选择计算站点影响和气象站气候自我预测。
计算站点影响和气象站气候自我预测也可以在工程右键菜单中选择为所有工程成员做可行性计算为所有工程成员做可行性计算更新工程的所有计算。
为所有工程成员做可行性计算显示命令查看计算结果。
风图谱被显示。
这是一个站点独立的整个选择风图谱右键菜单中的显示显示Waspdale地区风气候描述,您也可以认为它是Waspdale的区域风气候。
在风图谱数据组中,观测风已经对站点独立条件进行了“清理”。
风图谱数据组是站点独立的,风的分布被简化成一些标准条件,也即四个标准的粗糙度等级和五个标准的高于地平面的高度。
3.3.5风功率估计3.3.5.1建立一个风机站现在工程中包含一个带有站点独立风气候数据的风图谱,把那些数据用到被提议的风机站中。
W AsP会根据工况调整数据找到风机站,并为站点本身产生一个风气候预测。
您需要在工作空间中增加一个风机站结构成员,插入一个新的风机站作为工程的孩子。
此时工作空间看起来如下:右击风机位置图标选择重命名重命名,给风机站提供一个名字。
因为这个计划是在山顶上立一个风重命名机,因此命名为'Hilltop'。
WAsP现在需要:在地图中定出站点位置您提议使用的风机类型的描述在山顶附近没有障碍物,因此这个站点不需要增加障碍物列表。
3.3.5.2风机站定位首先,在地图上确定风机站的位置。
因为地图和风机站在同一个工程中,W AsP会自动知道站点位于地图覆盖的区域,您所需要做的就是提供坐标。
执行象给气象站定位那样同样的步骤就可以完成风机站的定位(在站点对话框中输入坐标)。
然而,因为风机站的位置还没有精确确定,这个阶段不需要这么精确,所有可以使用不同的方法。
在新空间视图中显示,出现地图窗口,风机站会在地图中间高亮显从风机站右键菜单中选择在新空间视图中显示在新空间视图中显示示。
单击工具栏上的有标记的按钮,缩小窗口查看整个地图。
您也可以使用常规的方法最大化窗口。
现在,您可以在地图中拖动风机站把它放在您想要放的任何地方。
象这样,把它放在西部地区的山顶上:如果您想调整站点位置到指定精确的地方,那么使用站点对话框。
在任何时候通过右击工作空间结构中的风机站图标,选择显示,都可以进入到站点对话框。
您也可以右击地图中的风机站图标调用对话框。
3.3.5.3指定功率曲线为了预测风机的发电量,WAsP需要知道风机的发电量特性。
通过和风机站相关的风力发电机结构成员给W AsP提供这些信息。
从风机站右键菜单中选择从文件插入从文件插入,然后在提示菜单从文件插入中选择'Wecs1000.wtg'。
因为轮毂高度和默认的预测高度(10 m a.g.l.)不同,所以W AsP会问您想要做什么:按下OK键,改变预测高度为实际的轮毂高度,结构现在看起来应该象这样:打开功率曲线窗口(选择右键菜单的显示显示)查看风机的发电量特性:显示3.3.5.4预测风气候和年发电量AEPWAsP现在准备好预测风机站处的风气候。
从风机站右键菜单中选择计算站点影响、预测风气候和风机站的年发电量。
和气象站一样,计算完成后在风机站图标上的黄色小告警标志消失。
打开风机站窗口查看结果。
用鼠标右键单击风机站,选择显示,然后单击风标签或功率标签:风机站的平均风速为8.1 ms-1,预测发电量为3.380 GWh。
上面显示的数字可能和反馈给您的稍有差别,这是因为站点位置可能不完全一样。
W AsP估计在在山顶安装一台风机的年发电量大约为3.4 GWh,这个数字作为年发电量(AEP)的参考。
你可以返回到Waspdale有限责任公司的风能助手生成报告。
3.3.6风场发电量估计3.3.6.1建立一个风场建立一个风场需要在工作空间中增加一个风场结构成员,插入一个新风场作为工程的孩子。
工作空间现在看起来象这样:通过右击风场图标选择重命名重命名重命名给风场起个名字。
因为计划是在山顶上建一个风场,所以称为'Crest'。
接下来,需要在风场中插入风机站。
WAsP 现在要求:风场风机站在地图中的位置 您提议要使用的风机类型的描述因为在山顶附近没有障碍物,所有不需要在风场中增加一个障碍物列表。
3.3.6.2 确定风机站位置首先,右击风场结构成员,选择插入新的插入新的插入新的,然后选择风机站风机站风机站。
接着,移动这个新的风机站把它象前面章节描述的那样放在山顶(比方说,现有风机站的北面)。
可以用下面介绍的简单方法在风场中增加更多的风机:用鼠标左键单击第一个风机站(在风机周围出现一个小环),按住鼠标左键和键盘上的Ctrl 键不放,直到拖动风机站到一个新的位置,松开鼠标左键。
这样就在风场中产生了一个新的风机站,增加两个以上的风机,空间视图现在看起来有点象这样:如果您想调整站点位置到精确指定的地方,那么使用站点对话框。
站点对话框可以在任何时候从工作空间结构中的风机站图标右键菜单中选择显示显示进入对话框,您也可以右击地图中的显示风机站图标调用对话框。
3.3.6.3指定风力发电机为了预测风场产生的发电量,W AsP需要知道每台风机的发电量和推力曲线特性。
如果风场中的风机都是同一类型,可以通过风场的相关风力发电机结构成员把这个信息提供给文件插入,然后从提示对话框中选择'Wecs1000.wtg'文件。