9.风资源基础知识金风科技

1、风的私人定制风资源基础知识培训风能风：空气的现象。常指空气相对地面的水平运动，是一个矢量,用风向和风速表示。风能：因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量，属于可再生能源。空气流具有的动能称风能。2风能的气流每秒钟在面积A上获得的能量，即获得的功率P风功率：以速度V：空气密度V：风速V212AVP () A3VA：扫风面积2T：时间风能 = P * T理论理论-Betz Law理论是风力发电中关于风能利用效率的一条基本的理论,它由德国物理学家Albert Betz于1919年提出。理论：理想情况下风能所能转换成动能的极限比值为16/27约为59%风速时间内空气移动的距离。通常指时间内空气的水

2、平位移，空气运动速度的取值，一般有以下两种：瞬时风速，相对于无限小的时段，即某一瞬间的阵风速度；平均风速，相对于有限时段，风电行业通常指 10分钟的平均速度、年平均风风切变风速在垂直于风向平面内的变化。通常在大气边界层内风速随高度增加而增大，用幂定律拟合，得到风切变指数。根据风切变指数和仪器安装高度测得的风速可以推算出近地层任意高度的风速。为风切变指数-第6页-风速分布风速分布：用来表示风速概率分布的函数。通常用于拟合风速分布的线型很多，有瑞利分布、对数正态分布、双参数威分布、三参数威分布等，也可用曲线进行拟合。但威分布双参数曲线，普遍认为适用于风速统计描述的概率密度函数。威双参数概率密度函数

3、表达式： v kkvk 1f ( v ) (ccex c 一个实例Probability Density Function0.120.110.10 090 080 070 060 050 040 030 020 01024620 xf(x)Histogram WeibullC = 6.6 k = 2.1平均风速 5.9 m/s空气密度在一定的温度和压力下，每立方米空气所具有的质量就是空气密度。空气的标准状态是指空气压力为101.325kPa、温度为15(或绝对温度288.15K)、空气密度1.225kg/m3气状态。海拔与空气密度湍流状态，是对空间不规则和对时间无秩序的一种非线性、多尺度湍流是

4、流体的一种的流体运动，这种运动与不规则的边界一起产生了非常复杂的状态。当流速很小时，流体分层，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。湍流描述有效地描述湍流的性质，至今仍然是物理学中的一个难题。湍流问题曾被称为“经典物理学最后的疑团”。因为它涉及到从微观到宏观许多时空尺度上的运动，它不仅和周围进行

5、着能量交换，其也存在着各式各样的能量交换。工程上最常用的方法仍然是各种湍流模型，就是依据湍流的理论知识、实验数据或直接数值模拟结果，对Reynolds应力做出各种假设，即假设各种经验的和半经验的本构关系，从而使湍流的平均Reynolds方程封闭。风电湍流描述GB/T 18710 2002风电场风能资源评估方法湍流强度Turbulenceensity(TI)风速的标准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计算（一般是10分钟）湍流强度计算公式：TI=/V大气稳定度影响湍流的地形地表粗糙度Turbulenceensity at 90 m0.8Represen iv e TI IEC

6、Category A IEC Category B IEC Category C0.60.40.20.00510152025Wind Speed (m/s)Turbuenlesnitcye风电场湍流环境湍流强度：风场中单独一台风机承受的湍流强度，该湍流强度没有受其他风机的尾流影响，环境湍流强度可由测风塔测得的10 分钟平均风速及其标准偏差计算得出。有效湍流强度：由环境湍流强度和因为风电机组彼此之间尾部分组成。生的湍流强度两风速 风切变湍流风向变化台风水能载舟，亦能覆舟天兔50年一遇最大风速绝对不是50年只发生一次“50年一遇”重现期：表示某种变量大于或等于某一指定值，每出现一次平均所需的时间间

7、隔数。50年一遇表示任意一年内都有五十分之一发生概率的事情从20世纪60年始使用100-yearevent这种概念用于风险评估，目的是评价 “在百分之一概率事件下，工程项目的可靠性”。相应的其实还有10-year, 50-year, 500-year 和1000-year的使用全部都是十分之一，五十分之一，500分之一， 1000分之一发生概率的意思。风速分布在概率论中将极大值（或者极小值）的概率分布称为极值分布。举例来说：y1,1，y1,2，y1,365 是第1年的的流量值，把其中挑出来的极大值记为的流量值，把其中挑出来的极大值记为x1；y2,1，y2,2，y2,365 是第2年的x2；yN,1，yN,2，yN,365 是第N年的的流量值，把其中挑出来的极大值记为xN；那么所谓极值分布就是不研究变量y的分布，仅研究从很多个彼此独立的y值中（不同年的日流量）挑出来的各个极大值（x1，x2，xN值）应当服从的概率密度分布函数f(x)常用极值分布函数Gumbel分析法为极值I型概率分布,分布函数：U：分布的位置参数,即分布的众值;：