【风力机布局设计优化案例分析2300字】

风力机布局设计优化案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u8713风力机布局设计优化案例分析 1207381.1基于不同的轮毂高度差同一风场内布局优化 1196091.2基于风力机的布机距离风场内布局优化 3在得到不同的轮毂高度差风力机布局后的年发电量后，通过分析比较得到了最优的轮毂高度差，本章主要通过两个方面对其进行优化：在同一风力发电场中同时排布不同轮毂高度差的风力机；根据结果得到最优的布局方式后，对风力机的布机距离进行改变。1.1基于不同的轮毂高度差同一风场内布局优化根据第三章的分析结果可知，在选择轮毂高度差为1.1D时年发电量的增长幅度最大，所以本小节中选择的风力机布局方式为：0.75D,0.5D,0.25D；0.8D,0.5D,0.2D。同时根据第三章中所有数据进行分析比较得知当轮毂高度增加的越多，年发电量增长的越大，所以本小节中同时选择了0.9D,D,1.1D的风力机布局方式。以下为三种方案所得到的年发电量数据表。风力机以0.75D,0.5D,0.25D的轮毂高度差布局得到的总年发电量与净年发电量如表1.1所示：表1.10.75D,0.5D,0.25D布局后的总年发电量与净年发电量GrossAEP[GWh]NETAEP[GWh]轮毂高度[m]37.82736.38111727.36026.3439831.06829.71479风力机以0.8D,0.5D,0.2D的轮毂高度差布局得到的总年发电量与净年发电量如表1.2所示：表1.20.75D,0.5D,0.25D布局后的总年发电量与净年发电量GrossAEP[GWh]NETAEP[GWh]轮毂高度[m]38.47937.029120.827.36026.3439830.35729.01875.2风力机以0.9D,D,1.1D的轮毂高度差布局得到的总年发电量与净年发电量如表1.3所示：表1.30.9D,D,1.1D布局后的总年发电量与净年发电量GrossAEP[GWh]NETAEP[GWh]轮毂高度[m]39.70738.248128.432.64131.59013641.83140.362143.6通过对上面各表所得的数据与第三章所得的数据进行比较分析，可以发现以0.75D,0.5D,0.25D的方式布局时：当轮毂高度差为0.75D，即轮毂高度为117m时，比风场中全部以0.75D轮毂高度差布局所得的总年发电量上涨了7.595GWh，同比上涨了25.12%；净年发电量相比上涨了7.189GWh，同比上涨了21.63%。轮毂高度差为0.25D，即轮毂高度为98m时，总年发电量相比上涨了6.182GWh，同比上涨了21.84%；净年发电量相比上涨了5.803GWh，同比上涨了21.27%。轮毂高度差为0.5D时相比总年发电量与净年发电量并无增长。以0.8D,0.5D,0.2D的方式布局时：当轮毂高度差为0.8D，即轮毂高度为120.8m时，比风场中全部以0.8D轮毂高度差布局所得的总年发电量上涨了7.724GWh，同比上涨了25.11%；净年发电量相比上涨了7.318GWh，同比上涨了21.63%。轮毂高度差为0.2D，即轮毂高度为75.2m时，总年发电量相比上涨了6.039GWh，同比上涨了21.83%；净年发电量相比上涨了5.665GWh，同比上涨了21.26%。轮毂高度差为0.5D时相比总年发电量与净年发电量并无增长。以0.9D,D,1.1D的方式布局时：当轮毂高度差为0.9D，即轮毂高度为120.4m时，比风场中全部以0.9D轮毂高度差布局所得的总年发电量上涨了7.97GWh，同比上涨了25.11%；净年发电量相比上涨了7.559GWh，同比上涨了21.63%。轮毂高度差为1.1D，即轮毂高度为143.6m时，总年发电量相比上涨了8.351GWh，同比上涨了21.94%；净年发电量相比上涨了7.936GWh，同比上涨了21.47%。轮毂高度差为D时相比总年发电量与净年发电量并无增长。综上所述，可以发现这三种方式相比于以同一轮毂高度差的方式的总年发电量与净年发电量都有了一定程度的增长，观察它们的增长比可以发现这三种方式的布局增长相差不多，但总的来看以0.9D,D,1.1D的方式布局的总年发电量与净年发电量其增长与增长比都要高于以0.75D,0.5D,0.25D、0.8D,0.5D,0.2D布局的方式。如图1.1所示，从总的年发电量来看，0.75D,0.5D,0.25D；0.8D,0.5D,0.2D；0.9D,D,1.1D三种布局的总年发电量与净年发电量分别为96.25GWh，96.196GWh，111.179GWh；92.438GWh，92.390GWh，110.2GWh。其中0.75D,0.5D,0.25D布局的年发电量要高于全部以0.5D、0.25D布局的年发电量，但要低于全部以0.75D布局的年发电量。以0.8D,0.5D,0.2D方式布局的年发电量要高于全部以0.5D、0.2D布局的年发电量，但要低于全部以0.8D布局的年发电量。但是以0.9D,D,1.1D的方式布局的年发电量要要高于全部以0.9D、D方式布局的年发电量，同时要高于第三章中得出的最优的轮毂高度差：全部以1.1D方式布局的年发电量。所以在所有选择的不同轮毂高度差的布局方式中以0.9D,D,1.1D布局的方式最优。图1.1不同优化方案所得总、净年发电量Fig1.1Annualelectricitygenerationfromdifferentoptimizationschemes1.2基于风力机的布机距离风场内布局优化在得到的最优的轮毂高度差的布局方式后，通过改变风力机之间的距离进行优化，分析比较其年发电量的变化。本小节中主要通过改变风力机之间的水平方向的距离，选择了5D、5.5D、6.5D、7D、8D、9D这六个布机距离对0.9D,D,1.1D轮毂高度差布局的方式进行优化。不同布机距离得到的总年发电量与净年发电量如下表1.4所示。表1.4不同布机距离的总年发电量与净年发电量GrossAEP[GWh]NETAEP[GWh]布机距离[m]111.194110.2135D111.183110.2025.5D111.171111.167111.165111.164110.192110.188110.183110.1826.5D7D8D9D通过表1.4可以看到不同布机距离的风力机布局所得到的总年发电量与净年发电量之间相差并不大，5D、5.5D、6.5D、7D、8D、9D其总年发电量与经年发电能量分别为111.194GWh、111.183GWh、111.171GWh、111.167GWh、111.165GWh、111.164GWh；110.213GWh、110.202GWh、110.192GWh、110.188GWh、110.183GWh、110.182GWh。其中总年发电量与净年发电量最高的布机距离为5D，总年发电量与净年发电量最低的布机距离为9D，总年发电量的最高值与最低值差值与净年发电量最高值与最低值差值分别为0.03GWh、0.031GWh。与初始距离总年发电量与净年发电量差值曲线图如图1.2所示，其中总年发电量与净年发电量之间的最小差值均为0.001GWh。图1.25D、5.5D、6.5D、7D、8D、9D布机距离与6D布机距离所得总、净年发电量的差值曲线Fig1.25D,5.5D,6.5D,7D,8D,9Ddistanceofclothmachineand6ddistanceofclothmachine以0.9D,D,1.1D的轮毂高度差布局的初始布机距离得到的总年发电量与净年发电量如表1.5所示，其初始布机距离为6D。表1.5初始布机距离的总年发电量与净年发电量GrossAEP[GWh]NETAEP[GWh]111.179110.2通过表1.5可看到以初始距离风力机布局得到的总年发电量与净年发电量均要高于以6.5D、7D、8D、9D布机距离风力机布局得到的总年发电量与经年发电能量，但是略低于以5D，5.5D布机距离所得到的总年发电量与净年发电能量，5D布机距离与初始布机距离风力机布局所得到的总年发电量的差值与净年发电量间的差值分别为0.015GWh，0.013GWh。初始布机距离与9