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评估风力测量数据的方法

记录风力测量数据的方法有多种,通常同时使用几种方法。

瑞利法

计算瑞利累积概率分布函数。这是一种直接变分法,其中定义在规范线性空间上的函数的最小值由该空间中元素的线性组合近似得到。当真正解的解析形式可能难以确定时,这种方法就能得到解。在只知道区域平均风速的情况下,该方法可用于计算现场可能出现的波动。

瑞利分布使用固定的一般公式,只能在一定程度上反映区域特征。

威布尔法

这种方法需要了解两个参数:比例因子 A 和形式参数 C。由于考虑到实际分布的形状,这种方法比雷利法更准确地描述了风的情况。当参数 C = 2 时,公式与瑞利分布相同。

对测量数据进行分类

该程序用于将测量数据结构化并最小化到绝对最小(仅绝对必要)。有两种分类方法:

  • 两级风速评估
  • 刻度被划分为宽度不变的段落。

每隔一分钟或十分钟对频率进行记录和计数,以评估数值是否在等级限制范围内。在一段时间内,通过测量总数对等级值的划分,形成频率分布,以评估相对分布。为了符合要求和标准(轮毂高度的长期有效性),必须分两步对测量数据进行校正。

转变为轮毂高度

由于风力测量通常是在低于潜在风力涡轮机最终轮毂高度的位置进行的,因此有必要对数据进行转换。该值通常是根据每个方向扇形的可能场地粗糙度长度(如地面等高线)确定的。可以使用粗糙度长度表来描述周围环境的近似值。

不过,更可靠、更精确的方法是在两个不同高度收集风力测量数据。

长期数据的相关性

测量数据的收集时间至少应为一年,以确保考虑到季节性波动。然后必须将一年的数据与长期数据进行比较。风速可能与长期平均值相差很大,最高可达 20%。

长期相关数据通常可以从附近的专业气象站、机场或现有风场获得。这些外部数据的测量标准可能低于从测量站收集的标准。

最重要的是确保外部数据具有可靠的连续性(例如,从某个已搬迁的气象站获得的数据是不可接受的),并且用于相关数据的站点具有可比性。

风起

要对风力涡轮机进行理想定位,必须对风向进行无障碍评估。需要风速分布和风向变化频率的信息,以及对场地粗糙度长度的评估。

为了形象地说明这一点,可以根据气象观测到的风速和风向绘制风玫瑰图。一个圆被划分为 12 – 36 个扇形。最外侧的 12 个宽楔形半径表示 12 个风向中每个风向的相对频率,即从该方向吹来的风占多大比例。