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湍流强度对机组选型的影响

2017-07-18 15:10:50 大云网　 点击量： 评论 (0)
湍流是一种浑沌的、不规则的流动状态，其流动参数随时间与空间作随机的变化，因此本质上是三维非定常流动，且流动空间分布着无数形状与大小各不相同的漩涡。可以说，湍流是随机的三维非定常有旋流动。为了最大限
湍流是一种浑沌的、不规则的流动状态，其流动参数随时间与空间作随机的变化，因此本质上是三维非定常流动，且流动空间分布着无数形状与大小各不相同的漩涡。可以说，湍流是随机的三维非定常有旋流动。
 
 
为了最大限度地利用特定风场的风能资源，同时保证风力发电机组的安全可靠运行，IEC61400-1对风力发电机组进行了安全分级。
 
IEC61400-1目前的最新版本是2005年8月发布的第三版，其中第一版1994年发布，第二版1999年发布。现在市场上流行的大多数风力发电机组是依据IEC61400-1第二版或者第三版设计的。
 
表一：IEC61400-1第二版中对风力发电机组的分级
 
 
IEC61400-1第二版基于15m/s风速下的特征湍流强度定义标准风机类型。
 
特征湍流强度：对于10分钟步长，每个步长包含一个湍流强度值，特征湍流强度等于这些湍流强度值的第84百分位数，即有84%的值将小于该值。若湍流强度服从正态分布，则84百分位数等于均值加上标准偏差。
 
表二：IEC61400-1第三版中对风力发电机组的分级
 
 
IEC61400-1第三版基于15m/s风速下的平均湍流强度定义标准风机类型。
 
第三版中提出了另一个概念为代表湍流强度：对于10分钟步长，每步包含一个湍流强度值，代表湍流强度等于这些湍流强度值的第90百分位数，即有90%的值将小于该值。若湍流强度服从正态分布，则第90百分位数等于均值加上1.28倍的标准偏差。
 
在资源分析时通常的方法是根据测风塔处的湍流强度来判断场区范围是否超过IEC61400-1规定的风机分级标准。然而通常位于下风向的风机点位往往受到上风向风机的尾流影响，增加了下风向风机的湍流强度，因此应该考虑风机尾流产出的湍流强度。因此风电场中风机承受的有效湍流强度由环境湍流强度和考虑尾流影响的附加湍流强度两部分组成。
 
风电机组湍流强度超标时的处理方式：调节机组周围风机布置，拉大风机间距;适当提高风电机组塔架高度。
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责任编辑：电小二

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