风电场选址的分析培训资料.docx

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1、风力发电厂选址及项目申报学习资料二一五年十二月风力发电电场选址的一般要求和考虑1：一般要求年平均风速在6米/秒以上（60-70米高度），山区在5.8米/秒以上。2： 年3-25米/秒的风速累计小时数在2000小时以上（3000-5000）。3：年平均有效风能功率密度在150瓦/平方米以上。4：每台机的平均间距为叶片直径的4-6倍。5：并网条件好，要求风电场离接入的电网不超过20公里。6：离居民区300米以上的距离。7：目前，风力发电项目的单位投资为7000-10000元/千瓦，一座5万千瓦的风力发电厂的投资约为4-5亿元。 8：风电厂的开发首先由当地市级政府与拟投资开发的企业签订合作协议，企业

2、根据协议明确的范围开展前期的测风工作。在取得测风资料后，开展项目的论证工作，论证能满足开发的要求，便可启动相应的报批程序，开展预可研的编制工作，及相关的前期工作。预可研审查通过后，就可以开展可研报告的编制及其它专题报告的编制工作，完成后向省或自治区发改委申报项目，由省统一向国家能源局申请核准。在得到核准后，便可以开展项目的建设。整个项目从开始到投产周期约为四年左右。9：另外，还需要考虑电价、风向、地形、地质、气候、环境以及道路交通等一系列因素。需要收集的资料：收集风电场附近气象台等长期的测风数据，如风速、风向、温度、气压及湿度等，具体有：a）30年的逐年逐月平均风速；b）代表年的逐小时风速风向

3、数据；c）与风电场测站同期的逐小时风速风向数据；d）累年平均气温气压数据；e）最大风速、极端风速、极端气温及雷电等数据。f）整理风速频率曲线、风向玫瑰图、风能玫瑰图、年日风速变化曲线、风能密度和有效风速小时等主要参数。另外，还需要明确电价、电网接入的可能性、电网接入的变电站离可能选择的风场的距离、当地对生态的保护和环境保护的要求、土地政策以及林地保护问题、道路交通等。风力发电站的选址和设想现在风力发电站大多数采用未经改造的自然风进行发电，其年平均风速在3ms以上，运行风速达到4ms以上，单机出率只有几百至几千千瓦。如果采用多台发电机联合运行发电，就每台机组之间纵横相距2030m，不仅需要比较宽

4、阔的场地，而且，单机容量少，每千瓦(Kw)投资高，因此，阻碍了风力发电站的发展。为此，如何选择风力发电站站址和集聚风力就成为我们研究的课题。风力的产生是由于太阳能照射作用，使地表岩石、海洋、砂滩、森林间产生不同的温度，致使空气产生对流，同时，星球的万有引力作用和地球自转作用，会产生夏炎冬寒、白暖夜凉、地表热高空冷，造成不同时节不同的风向和风力，另外，地形地貌对风向和风力聚集也有一定的影响，因此，风力发电站象筑坝蓄水发电站一样，需要进行选址和集聚风力构筑物建设，才能充分发挥风力发电的高效节能作用。对风力发电站进行选址来说，一搬选在较大盆地的风力进出口或较大海洋湖泊的风力进出口等，具体体现在高山环

5、绕盆地(或海洋或湖泊)的狭谷低处，或有贯穿环山岩溶岩洞处，这样，可获得较大的风力；对集聚风力构筑物建设来说，一搬在风力进出口处，建设带有逆止阀取风装置和风口由下往上建设、风口断面积按风流速运动的规律由大逐渐变小建设，使风速达到风力发电机运转速度和提高风的单位面积的风力能量。风力的流动受到地形地貌的变化而变化，同时，风力的流速受到季节变化而变化。因此，在选址上要考虑下列问题：(1)峡谷进出口风力较大地址，如环山盆地与低洼地形(包括湖泊、海洋、平原、沙漠等)之间空气交流的峡谷处，对太阳能形成不同温差地形空气交流场的峡谷处，常形成空气对流的山谷处等(2)可建设集聚风力构筑物和安装风力发电机组地形；(

6、3)处于用电中心；(4)可修建交通道路，便于材料的运输和电站的管理；(5)年平均风速在3ms以上，运行风速达为4ms以上的时间达4000小时以上。而在集聚风力构筑物建设上，则要考虑下列问题：(1)具备布置带有逆止阀的双向收集风能构筑物地形；(2)具备布置集聚风力并引风向半山腰或山顶上安装单向风力发电机组的聚风能构筑物地形；(3)具备布置风力发电机组厂房和变电输送场地；(4)具备布置风力发电站的施工和安装场地；(5)构筑物满足风力电站的受力要求。在风力发电站设计中，由于风力发电站地址处的风力风向随着时间季节变化而变化，至少存在着两个方向的风力流向问题，如在宽阔场地，可采用风向跟踪技术，但在峡谷的

7、风口处，采用风向跟踪技术不现实。如果采用单向风力发电，就浪费约一半的风力。如果采用双向发电机组发电，就增加约一倍的成本。如果在风口处安装带有逆止阀取风装置，接收多向的来风，并把收集到的风向引向在半山腰或山顶上安装单向风力发电机组，就能实现单向风力发电机组发电，从而避免了空阔场地的风力发电机组中多安装一台风力转向的电动机，达到简化设备的构造。一方面，由于带有逆止阀收集风能单位能量较低，因此在收集风构筑物至风力发电厂房之间建造把风速风力进行集聚的引风人工构筑物管道(截面积由大变小)，使单位风能达到风力发电机组的运转要求，这样，可以使设备小型化和提高风力发电机的容量。另一方面，由于风力不象水力可以把

8、其蓄存起来，因此，风力发电极其不稳定，它需要稳压系统和电能储备系统。对于现有的直流电机(包括硅整流系统)造价比较高，难以降低风力发电机的单位投资，不利于风力发电站的发展。如果能利用正负电荷采集电机，就可能降低风力发电机的成本，其原理是采用电容的两极输送电子，使电荷在硅电路中从一端输送到另一端的过程，其好象化学式蓄电池原理(化学能转化为电能的过程)相似，把机械能转化为直流电能的过程，直接对蓄电池进行充电，或送到用户。减少了交直系统的转换，输出了稳定的电压。对于风力发电站来说，如果选址较好，就能获得较大风能，若能利用人工构筑物收集和集聚风力，可集中布置风力发电机厂房和输出线路以及控制线路，减少土地

9、的征收和便于风力电站的管理。在风力发电机组上，若采用正负电荷采集电机，就可减少稳定系统和使设备简单化，经过上述措施，可以使风力发电站建设成本降低和风力发电机单位kw投资达到理想值，可与其它能量发电单位千瓦(kw)投资相互竞争，同时，因风力发电场是直接利用风来发电，对环境的治理和保护的费用很少，因此，风力发电的建设成本和运行成本是比较低的，其是优先发展的洁净能源。由于风力发电机没有象用煤发电对环境有负面影响，不象水力发电需要较大的蓄水库容占用较多土地和移民及地质灾害，也不象核电需要对有幅射废弃物进行处理，因此，投资于风力发电场风险比较小并得到较大的利润空间和获得投资高回报。现在，绿色能源在金融危

10、机中得到了各国政府的追捧，中国在大力鼓励可再生能源项目，并热衷给绿色能源投资提供各项优惠举措，如太阳能行业补贴政策，资金占全国对绿色能源投资在4万亿元人民币中的34，对于风力发电的绿色能源也得到政府的补贴，所以，风力发电站是吸引国内外的资金比较理想的项目。同样，潮夕电站因设置逆止阀装置而使设备简单和多发电量。风电场风能资源评估方法中华人民共和国国家标准风电场风能资源评估方法 GB/T18710-2002Methodlogy of wind energy resourceassessment for wind farm1 范围本标准规定了评估风能资源应收集的气象数据、测风数据的处理及主要参数的计

11、算方法、风功率密度的分级、评估风能资源的参考判据、风能资源评估报告的内容和格式。本标准适用于风电场风能资源评估。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 18709-2002 风电场风能资源测量方法3 定义本标准采用下列定义。31 风场 wind site拟进行风能资源开发利用的场地、区域或范围。32 风电场 wind farm由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。33 风功率密度 wind power density 与风向垂直的单位面积中

12、风所具有的功率。34 风能密度 wind energy density在设定时段与风向垂直的单位面积中风所具有的能量。35 风速 wind speed空间特定点的风速为该点周围气体微团的移动速度。36 平均风速 average wind speed给定时间内瞬时风速的平均值，给定时间从几秒到数年不等。37 最大风速 maximum wind speed10min平均风速的最大值。38 极大风速 extreme wind speed瞬时风速的最大值。39 风速分布 wind speed distribution用于描述连续时限内风速概率分布的分布函数。310 威布尔分布 Weibull dist

13、ribution经常用于风速的概率分布函数，分布函数取决于两个参数，控制分布宽度的形状参数和控制平均风速分布的尺度参数。311 瑞利分布 Rayleigh distribution经常用于风速的概率分布函数，分布函数取决于一个调节参数，即控制平均风速分布的尺度参数。注：瑞利分布是形状参数等于2的威布尔分布。312 日变化 diurnal variation以日为基数发生的变化。月或年的风速（或风功率密度）日变化是求出一个月或一年内，每日同一钟点风速的月平均值或年平均值，得到0点到23点的风速（或风功率密度）变化。313 年变化 annual variation以年为基数发生的变化。风速（或风功

14、率密度）年变化是从1月到12月的月平均风速（或风功率密度）变化。314 年际变化 interannual variation以30年为基数发生的变化。风速年际变化是从第1年到第30年的年平均风速变化。315 风切变 wind shear风速在垂直于风向平面内的变化。316 风切变幂律 power law for wind shear表示风速随离地面高度以幂定律关系变化的数学式。317 风切变指数 wind shear exponent通常用于描述风速剖面线形状的幂定律指数。318 湍流强度 turbulence intensity风速的标准偏差与平均风速的比率。用同一组测量数据和规定的周期进行

15、计算。319 轮毂高度 hub height从地面到风轮扫掠面中心的高度。4 测风数据要求41 风场附近气象站、海洋站等长期测站的测风数据411 在收集长期测站的测风数据时应对站址现状和过去的变化情况进行考察，包括观测记录数据的测风仪型号、安装高度和周围障碍物情况（如树木和建筑物的高度，与测风杆的距离等），以及建站以来站址、测风仪器及安装位置、周围环境变动的时间和情况等。注：气象部门海洋站保存有规范的测风记录，标准观测高度距离地面10m。1970年以后主要采用EL自记风速仪，以正点前10min测量的风速平均值代表这一个小时的平均风速。年平均风速是全年逐小时风速的平均值。412 应收集长期测站以

16、下数据：a）有代表性的连续30年的逐年平均风速和各月平均风速。注：应分析由于气象站的各种变化，对风速记录数据的影响。b）与风场测站同期的逐小时风速和风向数据。c）累年平均气温和气压数据。d）建站以来记录到的最大风速、极大风速及其发生的时间和风向、极端气温、每年出现雷暴日数、积冰日数、冻土深度、积雪深度和侵蚀条件（沙尘、盐雾）等。注：本标准中逐小时风速、风向、温度和气压数据分别是每个小时的平均风速、出现频率最大的风向、平均温度和平均气压。42 风场测风数据应按照GB/T 18709-2002年的规定进行测风，获取风场的风速、风向、气温、气压和标准偏差的实测时间序列数据，极大风速及其风向。5 测风

17、数据处理51 总则测风数据处理包括对数据的验证、订正，并计算评估风能资源所需要的参数。52 数据验证521 目的数据验证是检查风场测风获得的原始数据，对其完整性和合理性进行判断，检验出不合理的数据和缺测的数据，经过处理，整理出至少连续一年完整的风场逐小时测风数据。522 数据检验5221 完整性检验a）数量：数据数量应等于预期记录的数据数量。b）时间顺序：数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间、中间应连续。5222 合理性检验a）范围检验，主要参数的合理范围参考值见表1。表1 主要参数的合理范围参考值主要参数合理范围平均风速0小时平均风速40m/s风向0小时平均值360平均气压（海平面）94

18、kPa小时平均值106kPab）相关性检验，主要参数的合理相关性参考值见表2。表2 主要参数的合理相关性参考值主要参数合理范围50m/30m高度小时平均风速差值2.0m/s50m/10m高度小时平均风速差值4.0m/s50m/30m高度风向差值22.5c）趋势检验，主要参数的合理变化趋势参考值见表3。表3 主要参数的合理变化趋势参考值主要参数合理变化趋势1h平均风速变化6m/s1h平均温度变化53h平均气压变化1kPa注：各地气候条件和风况变化很大，三个表中所列参数范围供检验时参考，在数据超出范围时应根据当地风况特点加以分析判断。523 不合理数据和缺测数据的处理5231 检验后列出所有不合理

19、的数据和缺测的数据及其发生的时间。5232 对不合理数据再次进行判别，挑出符合实际情况的有效数据，回归原始数据组。5233 将备用的或可供参考的传感器同期记录数据，经过分析处理，替换已确认为无效的数据或填补缺测的数据。524 计算测风有效数据的完整率，有效数据完整率应达到90%。有效数据完整率按下式计算：式中：应测数目测量期间小时数； 缺测数目没有记录到的小时平均值数目； 无效数据数目确认为不合理的小时平均值数目。525 验证结果经过各种检验，剔除掉无效数据，替换上有效数据，整理出至少连续一年的风场实测逐小时风速风向数据，并注明这套数据的有效数据完整率。编写数据验证报告，对确认为无效数据的原因

20、应注明，替换的数值应注明来源。此外，宜包括实测的逐小时平均气温（可选）和逐小时平均气压（可选）。53 数据订正531 目的数据订正是根据风场附近长期测站的观测数据，将验证的风场测风数据订正为一套反映风场长期平均水平的代表性数据，即风场测风高度上代表年的逐小时风速风向数据。532 当地长期测站宜具备以下条件才可将风场短期数据订正为长期数据：a）同期测风结果的相关性较好；b）具有30年以上规范的测风记录；c）与风场具有相似的地形条件；d）距离风场比较近。533 应收集的长期测站有关数据见4.1.2。534 数据订正的方法见附录A。54 数据处理541 目的将订正后的数据处理成评估风场风能资源所需要

21、的各种参数，包括不同时段的平均风速和风功率密度、风速频率分布和风能频率分布、风向频率和风能密度方向分布、风切变指数和湍流强度等。542 平均风速和风功率密度月平均、年平均；各月同一钟点（每日0点至23点）平均、全年同一钟点平均。风功率密度的计算方法见附录B1。543 风速和风能频率分布以1m/s为一个风速区间，统计每个风速区间内风速和风能出现的频率。每个风速区间的数字代表中间值，如5m/s风速区间为4.6m/s到5.5m/s。544 风向频率及风能密度方向分布计算出在代表16个方位的扇区内风向出现的频率和风能密度方向分布。风能密度方向分布为全年各扇区的风能密度与全方位总风能密度的百分比。风能密

22、度的计算方法见附录B2。注：出现频率最高的风向可能由于风速小，不一定是风能密度最大的方向。545 风切变指数推荐用幂定律拟合，风切变幂律公式和风切变指数的计算方法见附录B3。如果没有不同高度的实测风速数据，风切变指数取1/7（0.143）作为近似值。注：近地层任意高度的风速，可以根据风切变指数和仪器安装高度测得的风速推算出来。估算风力发电机组发电量时需要推算出轮毂高度的风况。546 湍流强度风能资源评估中采用的湍流指标是水平风速的标准偏差，再根据相同时段的平均风速计算出湍流强度（IT）5461 湍流强度的计算方法见附录B4。5462 逐小时湍流强度。逐小时湍流强度是以1h内最大的10min湍流

23、强度作为该小时的代表值。546 订正后的风况数据报告格式（示例）见附录C。6 风能资源评估的参考判据61 编制风况图表将5.4条中处理好的各种风况参数绘制成图形。主要分为年风况和月风况两大类。风况图格式（示例）见附录D。611 年风况a）全年的风速和风功率日变化曲线图；b）风速和风功率的年变化曲线图；c）全年的风速和风能频率分布直方图；d）全年的风向和风能玫瑰图。612 月风况a）各月的风速和风功率日变化曲线图；b）各月的风向和风能玫瑰图。613 相关长期测站风况a）与风场测风塔同期的风速年变化直方图；b）连续2030年的风速年际变化直方图。注：将各种风况参数绘制成图形能够更直观地看出风场的风

24、速、风向和风能的变化，便于和当地的地形条件、电力负荷曲线等比较，判断是否有利于风力发电机组的排列、风电场输出电力的变化是否接近负荷需求的变化等。62 风能资源评估的参考判据621 风功率密度风功率密度蕴含风速、风速分布鞋空气密度的影响，是风场风能资源的综合指标，风功率密度等级见表4。应注意表4中风速参考值依据的标准条件（见表4的注1、注2）与风场实际条件的差别。表4 风功率密度等级表风功率密度等级10m高度30m高度50m高度应用于并网风力发电风功率密度W/m2年平均风速参考值m/s风功率密度W/m2年平均风速参考值m/s风功率密度W/m2年平均风速参考值m/s11004.41605.1200

25、5.621001505.11602405.92003006.431502005.62403206.53004007.0较好42002506.03204007.04005007.5好52503006.44004807.45006008.0很好63004007.04806408.26008008.8很好740010009.4640160011.0800200011.9很好注: 1 不同高度的年平均风速参考值是按风切变指数为1/7推算的。 2 与风功率密度上限值对应的年平均风速参考值，按海平面标准大气压及 风速频率符合瑞利分布的情况推算。622 风向频率及风能密度方向分布风电场同机组位置的排列取决于

26、风能密度方向分布和地形的影响。在风能玫瑰图上最好有一个明显的主导风向，或两个方向接近相反的主风向。在山区主风向与山脊走向垂直为最好。623 风速的日变化和年变化用各月的风速（或风功率密度）日变化曲线图和全年的风速（或风功率密度）日变化曲线较，与同期的电网日负荷曲线对比；风速（或风功率密度）年变化曲线图，与同期的电网年负荷曲线对比，两者相一致或接近的部分越多越好。624 湍流强度IT值在0.10或以下表示湍流相对较小，中等程度湍流的IT值为0.100.25，更高的IT值表明湍流过大。注：风场的湍流特征很重要，因为它对风力发电机组性通用不利影响，主要是减少输出功率，还可能引起极端荷载，最终削弱和破

27、坏风力发电机组。625 其他气象因素特殊的天气条件要对风力发电机组提出特殊的要求，会增加成本和运行的困难，如最大风速超过40m/s或极大风速超过60m/s，气温低于零下20，积雪、积冰、雷暴、盐雾或沙尘多发地区等。附录A 数据订正的方法将风场短期测风数据订正为代表年风况数据的方法如下：1）作风场测站与对应年份的长期测站各风向象限的风速相关曲线。某一风向象限内风速相关曲线的具体作法是：建一直角坐标系，横坐标轴为长期测站风速，纵坐标轴为风场测站的风速。取风场测站的该象限内的某一风速值（某一风速值在一个风向象限内一般有许多个，分别出现在不同时刻）为纵坐标，找出长期测站各对应时刻的风速值（这些风速值不

28、一定相同，风向也不一定与风场测站相对应），求其平均值作为横坐标即可定出相关曲线的一个点，对风场测站在该象限内的其余每一个风速重复上述过程，就可作出这一象限内的风速相关曲线。对其余各象限重复上述过程，可获得16个风场测站与长期测站的风速相关曲线。2）对每个风速相关曲线，在横坐标轴上标明长期测站多年的年平均风速，通讯与风场测站观测同期的长期测站的年平均风速，然后在纵坐标轴上找到对应的风场测站的两个风速值，并求出这两个风速值的代数差值（共有16个代数差值）。3）风场测站数据的各个风向象限内的每个风速都有加上对应的风速代数差值，即可获得订正后的风场测站风速风向资料。附录B 风况参数的计算方法B1 风功

29、率密度设定时段的平均风功率密度表达式为： （W/m2） （B1）式中：n在设定时段内的记录数； 空气密度，kg/m3； 第i记录的风速（m/s）值的立方。平均风功率密度的计算应是设定时段内逐小时风功率密度的平均值，不可用年（或月）平均风速计算年（或月）平均风功率密度。Dwp中的必须是当地年平均计算值。它取决于温度和压力（海拔高度）。如果风场测风有压力和温度的记录，则空气密度按下式计算： （kg/m3） （B2）式中：P年平均大气压力，Pa； R气体常数（287J/kgK）； T年平均空气开氏温标绝对温度（+273）如果没有风场大气压力的实测值，空气密度可以作为海拔高度（z）和温度（T）的函数，

30、按照下式计算出估计值： （kg/m3） （B3）式中：z风场的海拔高度，m； T年平均空气开氏温标绝对温度（+273）。B2 风能密度风能密度表达式为： （Wh/m2） （B4）式中：m风速区间数目； 空气密度，kg/m3； 第j个风速区间的风速（m/s）值的立方； tj某扇区或全方位第j个风速区间的风速发生的时间，h。B3 风切变幂律公式和风切变指数风切变幂律公式如下： （B5）式中：风切变指数； v2高度z2的风速，m/s； v1高度z1的风速，m/s。风切变指数用下式计算： （B6）式中v1与v2为实测值。B4 湍流强度的计算10min湍流强度按下式计算： （B7）式中：10min风速标

31、准偏差，m/s； V10min平均风速，m/s。大理风力发电场的设计摘要：通过云南与我国“三北”和沿海地区有关风能资源要素的对比分析，表明云南多数山区风能分布广泛，冬春季极具开发价值，风能地形效应显著，风险稳定，风力机安全性高，同时得益于国家对新兴能源和环境保护方面的重视和投入以及大理风力资源开发的成功先例，使得可以进一步开发利用云南大理风能资源成为可能，同云南的光伏发电项目形成互补不仅可以减轻旱情所带来的电力资源紧张的局面，而且也很好的完成了西电东送的任务，保证了经济发展稳定性与可持续性。在风电场建设之前,前期的微观选址工作是关键而重要的一步.风电场场址恰当与否直接影响电厂建成投产后的风资源

32、利用率、风电场年发电量以及风电场对周围环境等的影响。风电场微观选址工作涉及了气象、地质、交通、电力等诸多领域，以下简单从气象角度论述选址工作的基本方法.中国风电材料设备网(一) 资料分析法首先搜集初选风电场址周围气象台站的历史观测数据,主要包括：海拔高度、风速及风向、平均风速及最大风速、气压、相对湿度、年降雨量、气温及端最高最低气温以及灾害性天气发生频率的统计结果等。此外还应在初选场址内建立测风塔,并进行至少1年以上的观测，主要测量10m-70m/100m的10分钟平均风速和风向、日平均气温、日最高和最低气温、日平均气压以及10分钟脉动风速平均值。这些风速的测量主要是为了根据风机功率曲线计算发

33、电量,并计算场址区域的地表动力学摩擦速度。对测风塔数据进行整理分析，并将附近气象台站观测的风向风速数据订正到初选场址区域。分析气象观测数据及场址地表特征，根据以下条件判断初选区域是否适宜建立风电场：1. 初选风电场地区风资源良好，年平均风速大于6.0-7.0m/s，风速年变化相对较小，30m高度处的年有效风力时数在6000小时以上，风功率密度达到250W/m2以上。2. 初选场址全年盛行风向稳定，主导风向频率在30%以上。风向稳定可以增大风能的利用率、延长风机的使用寿命。3. 初选场址湍流强度要小，湍流强度过大会使风机振动受力不均，降低风机使用寿命，甚至会毁坏风机。4. 初选场址内自然灾害发生

34、频率要低，对于强风暴、沙尘暴、雷暴、地震、泥石流多发地区不适宜建立风电场。5. 所选风电场内地势相对平坦，交通便利，风电上网条件较好，并最好远离自然保护区、人类居住区、候鸟保护区及候鸟迁徙路径等。(二) 实际调研以上方法主要针对条件较好区域,如果某些地区缺少历史测风数据，同时地形复杂，不适宜通过台站观测数据来订正到初选场址，可以通过如下方法对场址内风资源情形进行评估：地形地貌特征判别法、植物变形判别法、风成地貌判别法、当地居民调查判别法。2大理下关风能考察情况2001年初大理市政府决定在高速公路大理站人口处建造象征大理风城标志的风车。要求气象部门提供拟建风车点的主导风向风速。几十年一遇的极大风

35、速以及该点l0米、20米、30米高度的最大风压值。根据下关四季风的特点和有关小气候理论。我们进行实地观测考察用全概率公式订正出多年盛行风向。用超短序列订正出多年平均风速。用对数模式求出不同高度风速比值，换算出不同高度的风速。从而求出不同高度的基本风压。1、考察技术思路拟建风车点虽离州气象局(以下称基本站1的直径距离仅在1000米左右，但地形特殊。其南部和西部都具有峡谷风的地形特征，周围有不同高度的建筑屋地形风的特点较为明显。不能直接用基本站资料计算该工程所需数据。为了分析和突出考察地段的小气候特征我们选择基本站与拟建风车点同时设点进行对比观测。在基本站离地l0米(房屋全超出2米，2米处失去意义

36、不观测1与考察点2米、l0米，2l米(以屋顶高度而定)每天三次定时观测(08时、l4时、20时)，同时在考察点附近的西边和南边各选择一块相对标准地段同样高度的观测点，作为对照点进行平行观测，其目的是通过对照点的观测资料揭示出该地一般的小气候变化规律。而考察点的观测资料通过与对照点资料的分析比较才能真正揭示出自己固有的特殊规律。观测仪器使用DEM6型轻便风向风速表。风速取l0分钟平均风速。2、考察点自然特征考察点东边20米外有一高8米左右的树，该树上部因常年吹风而形成了明显的偏形树。偏向偏北方向，说明该地主导风向偏南。根据树木偏形的程度看。此地常年风速偏大，这一现象与观测记录吻合。3、下关历年风

37、向风速变化情况下关20年年平均风速是41米，秒；最大风速为200 ，风向是(wsvo，出现在1月，历年大风最多风向是西南(svo风，出现频率38。由于小气候尤其是风。受环境影响气候值也就随着变化，在计算分析考察点的气候时要考虑近年气候值的变化情况，然而下关观测记录1979年就被取消。只好取1975年至1979年的气候平均值。从表3可看出，基本站五年风向频率。最多是西南风，其频率是34。4、考察点风向风速订正基本站与考察点相距不远，两点同处于相同的环流背景下。风的差异主要是地形及地形环境影响所致。因为地形是固定的风的差异相对是稳定的，也就是说年际变化较风向本身的变化要小。因此，可以利用基本站多年

38、的资料找出两点之间的联系并作出估计值。41风向频率估计根据全概率公式：其中 Bi)是考察站风向频率的累年订正值，r( 为基本站A风向频率的累计值 (B表示考察期间基本站A风向条件下考察站出现Bj风向的条件频率。只要知道基本站各月各种风向出现概率和各月基本站各风向条件下考察站各种风向的条件概率， 就能求出考察站各风向概率。根据基本站风向频率累年值(见表3)作为风向概率的估计值，(具体观测记录略)。选择了l6个方位记录风向，包括静风在内，因此n=17。计算时若两观测点高度不同需将考察点的平均风速订正到与基本站相同的高度，不同高度风速的求算可根据风随高度的变化模式求出。这里用l0米高度统计。为了直观

39、将考察期间基本站各种风向条件下考察站风向条件概率列表1。根据(1)式及表1、表2计算出考察点风向频率。例：考察站南风的条件频率为：S=12x0.7+34x0.552+1.0x5=32.2也就是说考察站出现南风的频率是32。按此计算出考察点累年风向频率f见表3)，可看出考察点累年的主导风向是南风(s)，考察分析与计算结论吻合。因观测时间短，除主导风向外，其余在考察期间未出现的风向和主导风向附近的风以计算值为基础再参考基本站历年各种风出现的百分率与对照点观测结果以及考察点周围地形等综合分析后作了推理性修正，其余按基本站累年值基本不变处理(包括静风)。如果观测时间稍长可直接用计算值。a)平均风速的订

40、正尽管地形对风速的影响是复杂的，但地形作为固定因素它对风的作用相对具有保守性也就是说相邻两站之间平均风速保持某种较为稳定的联系，根据平均风速的超短序列订正方法推出考察站风速订正的基本式子：式中K=MYAiMXAi，MYA 和MXAi分别表示在基本站A风向下考察站和基本站的条件平均风速，Ki反映了相同高度不同风向的风速比。说明了考察点地形和周围障碍物的影响是随风向而异的； 是基本站i风向的平均风速；是基本站累年各风向概率，可用基本站多年风向频率的概率替代(见表3)，为基本站静风条件下的考察站平均风速，是多年基本站累年静风概率。(2)式表明考察站的平均风速就等于基本站各种风向(包括静稳1条件下考察

41、站风速的加权平均。根据观测结果求得基本站i风向条件下考察站的平均风速MYIAi及基本站i风向的平均风速 如表2。没有观测到的风 和y。，视为没有变化，这样，y。，=0， 值及基本站其他风向的 值可用已出现风向的 、 值的加权平均值替代，即：Xi=2.2，ki=2.8。这样考察月和非考察月均应用基本站相应月份各风向(包括静风)频率累年值的概率按(2)式进行平均风速的推算。根据(2)式、表2、表-3算得下关风车广场年平均风速及1月、2月、7月、8月的月平均风速分别为4.7、5.2、5.1、4.7、4.2米秒。43、不同高度30年最大风速计算按风随高度的变化特点利用对数模式式中U。为Z。高度的风速，

42、U：为Z2高度的风速，Z为某高度的风速，从地面考虑取平坦裸地粗糙度为03厘米，利用(3)式计算出考察点考察期08时风随高度的变化(如图1)。从图1可看出考察点在30米以下风随高度是按指数增大的。当两观测点高度不同时也可用此图模式查出不同高度的风速。计算出两高度的风速 匕m=U：U。)，作为考察点不同高度的风速订正系数也可用于不同高度极大风速推算。根据图1算出10米与20米的风速比值:h20U20U10=1.27,20与30米的风速比值:h30=U30/U20=1.17 (图1)此系数即可作为不同高度最大风速计算。按用户需要，求出lO米、2O米、3O米高度的风压。因观测时间短，考察点3O年一遇的

43、极大风速在lO米高度以基本站3O年极大值(自记风)28.0米，秒代替，这样20米高度极大风速为28x1.27=35.6米，秒，3O米高度的极大风速为35.6x1.17-41.6米，秒。5考察点不同高度风压计算风对建筑物所产生的水平压力(强)称风压，这里所计算的最大风压是在极大风速时垂直于风向的平面上所受到的压强(千克，米2)。基本风压公式为：p的单位为千克，米 1013.3是一个大气压时的气压，单位为百帕，P是多年平均气压，单位为百帕，e是多年平均水汽压，单位为百帕，t是多年平均气温，单位为，下关地区多年年平均气温为t=152C，年平均气压为p=8008百帕年平均水汽压为e=l14百帕。代入公

44、式算p-o962千克/米，。重力加速度：g=gD+&go=978.049(1+0005288sin 厘米/秒g2=一(O.0030855+O.00000022(CO8)h+0.000072 ) )厘米/秒下关风车广场的地形属通风谷地、洼地类，偏南方向的风具有峡谷效应而加强，在计算风压时应考虑急速系数，lO米处的急速系数取14其余高度的急速系数以不同高度的风速比值代。考虑急速系数后考察点l0米、20米30米高度30年一遇的极大风速分别为：2814392米，秒；356x127427米，秒；416x117-486米，秒，代入风压公式得各高度的基本风压为： 1. 风力发电机的选择要点：（1）.地区因素

45、：选一个适合自已地区的风力发电机，如在沿海使用，你要考虑到风力发电机的抗风能力，是不是有减速装置，一般风力机在超过12m/秒风速时需要有效减速。海边的盐雾重，还要考虑机组耐腐蚀性能。如在山区使用，要考虑到地形因素，树木是不是挡风，风资源不好时，可以选用太阳能电池来发电。（2）.逆变器的可靠性：逆变器是风力发电机中重要的部件之一，风力发电机的正常输出关键在于逆变器，选购时要注意保护功能是否齐全。功率是不是足够标称功率，有些厂家的逆变器标识为KVA，它的功率只是KW的80。还有就是变压器的容量不够，短时间或是小功率可以使用，满负荷长时间使用用，就会发热，严重影响使用寿命。逆变器的空载电流要小，一般在200毫安至400毫安。这样的逆变器自身才