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測風(fēng)塔選址和安裝原則

2016-12-13 來源:風(fēng)的力量 瀏覽數(shù):1997

測風(fēng)數(shù)據(jù)給風(fēng)電場設(shè)計和建設(shè)提供基礎(chǔ)性的支持。測風(fēng)數(shù)據(jù)能夠為判定一個地區(qū)風(fēng)能狀況、風(fēng)電機組選型、布機方案和年發(fā)電量計算提供依據(jù),特別是在復(fù)雜氣候和地形條件下,風(fēng)場場區(qū)不同區(qū)域的風(fēng)資源狀況有很大的差異,如果測風(fēng)數(shù)據(jù)不能客觀反映風(fēng)能資源狀況那么將會對風(fēng)電場設(shè)計和建設(shè)產(chǎn)生不利的影響。

  測風(fēng)數(shù)據(jù)給風(fēng)電場設(shè)計和建設(shè)提供基礎(chǔ)性的支持。測風(fēng)數(shù)據(jù)能夠為判定一個地區(qū)風(fēng)能狀況、風(fēng)電機組選型、布機方案和年發(fā)電量計算提供依據(jù),特別是在復(fù)雜氣候和地形條件下,風(fēng)場場區(qū)不同區(qū)域的風(fēng)資源狀況有很大的差異,如果測風(fēng)數(shù)據(jù)不能客觀反映風(fēng)能資源狀況那么將會對風(fēng)電場設(shè)計和建設(shè)產(chǎn)生不利的影響。
  
  測風(fēng)塔僅具有位置的代表性是不足的。測風(fēng)應(yīng)該遵循3R原則,即正確性(Right)、代表性(Representativeness)、可靠性(Reliability)。
  
  正確性
  
  正確性(Right)是指正確的設(shè)立測風(fēng)塔包含著正確安裝測風(fēng)塔和正確選取測風(fēng)設(shè)備。安裝測風(fēng)塔之前需要對經(jīng)過前期宏觀選址工作場區(qū)位置有初步的認識,首先要了解該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向,確定主導(dǎo)風(fēng)向我們能夠幫我們選取正確安裝位置,避免選到了背風(fēng)區(qū)域或者湍流大、可能產(chǎn)生負切變的區(qū)域;能夠幫我們正確的確定傳感器支架方位,減少塔影效果的影響。
  
  其次,要了解當?shù)貧夂蛱卣鳎饕橇私鈽O端性氣候特征。如某些測風(fēng)塔容易遭受裹冰,那么我們在建設(shè)測風(fēng)塔時就要增加測風(fēng)塔的強度或者采用自立塔而不是斜拉線塔;針對雷暴天氣多,測風(fēng)塔接地電阻小于4Ω的前提下,需要考慮避雷針的單獨設(shè)計(如魚叉型避雷針、用銅線直接接地)、增加額外的降阻措施(如加降阻劑、石墨棒、銅棒等);場區(qū)潮濕、霧氣嚴重,那么記錄儀需要增加干燥劑且用密封箱和電纜密封件,接線部位要做好防銹蝕處理,數(shù)據(jù)線要考慮使用鎧裝型電纜線。
  
  代表性
  
  測風(fēng)塔的代表性應(yīng)有兩層含義:測風(fēng)塔安裝地點具有代表性、測風(fēng)數(shù)據(jù)具有代表性。
  
  (1)測風(fēng)塔安裝地點要具有代表性
  
  即測風(fēng)塔選址要能夠最大限度的代表測風(fēng)塔周邊場區(qū)的風(fēng)資源分布特性,一般海拔越高風(fēng)速越大,測風(fēng)塔所能代表的區(qū)域范圍有限,因此需要通過加密測風(fēng)塔的方式減少代表性差的問題。海拔梯度比較大的場區(qū),建議設(shè)置三個不同海拔等級,在每個等級較海拔高、視野開闊四周無臨近山峰阻擋、場地附近無小山包或者突出的樹叢的地方安裝測風(fēng)塔。如果海拔梯度變化不明顯的場區(qū),應(yīng)將測風(fēng)塔安裝在場區(qū)平均海拔高度位置,選取的地點的地形地貌用前述狀況一樣。
  
  (2)測風(fēng)數(shù)據(jù)要有代表性
  
  指的是測風(fēng)數(shù)據(jù)必須能夠為將來風(fēng)電場建設(shè)提供有代表性的數(shù)據(jù)。一是安裝有代表性傳感器。風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、溫度這四種傳感器必不可少,另一方面?zhèn)鞲衅鳒y量高度應(yīng)具有代表性。參照目前的比較流行的兆瓦級風(fēng)機輪轂高度,測風(fēng)塔高度應(yīng)選取70m以上,如果條件允許推薦選取80m高測風(fēng)塔。植被茂密的區(qū)域,接近樹冠層的10m高位置安裝風(fēng)速風(fēng)向沒有太大價值,應(yīng)根據(jù)實際狀況抬高底層風(fēng)速風(fēng)向的安裝高度。為了避免固定風(fēng)速風(fēng)向的撐桿和塔影效果的影響,風(fēng)速和風(fēng)向安裝位置應(yīng)錯開。
  
  可靠性
  
  可靠性主要表現(xiàn)在測風(fēng)過程中測風(fēng)設(shè)備及其附屬配件穩(wěn)定可靠、測風(fēng)塔安裝、檢修、維護有可靠的文本記錄。
  
  目前在實際風(fēng)數(shù)據(jù)分析過程中有些風(fēng)向數(shù)據(jù)變化不遵循實際規(guī)律而發(fā)生突變或者同主導(dǎo)風(fēng)向保持一個比較恒定的差值、上下層風(fēng)向有一個明顯而且所有扇區(qū)都存在的恒定差值,這種情況一般是因為固定風(fēng)向的撐桿發(fā)生了偏移,這種偏移的發(fā)生一般是安裝固定不牢導(dǎo)致的,這樣使得風(fēng)向數(shù)據(jù)變得不可靠。
  
  同樣的如果風(fēng)速撐桿固定不牢,而使得撐桿方向從迎風(fēng)側(cè)或垂直于風(fēng)向側(cè)移動到順風(fēng)側(cè),這種位置容易受到測風(fēng)塔塔影效果的影響,那么風(fēng)速數(shù)據(jù)可靠性也會變差。所以測風(fēng)設(shè)備安裝固定一定要可靠,傳感器撐桿需三點固定。測風(fēng)塔安裝和運維的時需詳實記錄現(xiàn)場的情況,清晰的闡述測風(fēng)塔安裝過程、運維出現(xiàn)的問題、解決的方案,對今后做數(shù)據(jù)清理工作提供了參考。
  
  從實際情況看,往往由于測風(fēng)塔運維記錄不全,對海量原始數(shù)據(jù)進行清理的時候可能會忽略那些不可靠的數(shù)據(jù),對結(jié)果產(chǎn)生不良影響。特別是有些測風(fēng)塔測滿一年的數(shù)據(jù)后就會被拆除或者移動到其他位置,如果沒有運維記錄那會對風(fēng)資源分析工作帶來麻煩。
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