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第四章风能资源评估方法研究

第四章风能资源评估方法研究

4.1风能资源的评估

评估风电场的风能资源状况，是开发风力发电项目最基础的工作。其中风速概率
分布参数是体现风能资源统计特性的最重要指标之一，也是在风电场规划设计和并网
技术研究中所必须的重要参数[28]。目前，我区一些风电场的建设初期的风电场选址的
主要依据是临近气象站的风资料，有的甚至是一些不规范的测站数据或当地人的感
觉。这种盲从性在很大程度上影响了风电场建设的可信度。本文试从解决这一问题的
实际出发，通过对锡林浩特风电场的实测一年数据、百灵庙风电场实测数据与相应的
NASA（美国航空航天局）数据的比较研究，探索一条能适合我区风资源评估的较理想
的方法。

4.2NASA数据库

NASA（美国航空航天局）成立于1958年。NASA报告的内容侧重于航空和空间技术
领域，同时广泛涉及许多基础学科和技术学科，其科技成果还应用于许多非航空领域
的私营部门。NASA数据给出了一些全球共享数据。本文正是运用了其中的气象数据
（Meteorology）中的风资源（Wind）部分。所获得的NASA数据有以下特点：
（1）根据经度和纬度将全球分为64800（360×180）个区域，每个区域东西跨度为经
度1度，南北跨度为纬度1度；
（2）数据为该区域内的平均值，未考虑该大区域内的局部区域，地形地貌变化对数
据的影响。
NASA数据库中对于风能的测量是以50米高度作为测量高度。一般地，这个测量高
度处的障碍物较少，且比较空旷，可以保证当地的数据基本正确。其他高度的数据是
根据公式（2-7）按照不同的地表粗糙度推算出来的。

4.3工具软件WASP简介

风图谱分析及应用程序WASP(WindAtlasAnalysisandApplication
Programme)：是由丹麦国家实验室(Ris)风能研究所开发的一种能独立对风资源进行
三维分析的软件。它的主要特点是：当对某地区风资源进行分析时，考虑该地区不同
的地形表面粗糙度的影响以及由附近建筑物或其它障碍物所引起的屏蔽因素，同时还

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内蒙古工业大学硕士学位论文

考虑了山丘和复杂场地所引起的风的变化情况，从而估算出该地区真实的风资源情
况。另外它还可以根据某一地区风资源情况推算出另一点的风资源，这对那些地处偏
远又无气象资料记录的地区是非常有用的。

4.3.1WAsP的工作流程

(1)气象站连续系列的风速风向原始记录数据+气象站的地形地貌障碍物可得到风图
谱;
(2)风图谱+风电场的地形地貌+风机的定位+风机的动力曲线可得出整个风电场的年
净发电量。

4.3.2风图谱的生成

风图谱是指某个区域独立于地形地貌障碍物等因素之外的风况特征。这里以一个
名为“hailisu”的工程为例,来说明怎样生成一个风图谱。
启动WasP，出现图4.1所示窗口,整个界面分为4个区,最上面是菜单和工具区,
左边有两个窗口,上面的窗口是工作空间(workspace)窗口,下面的是文件库(library)窗
口,右面的窗口为编辑/显示窗口。

图4.1WASP窗口图

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第四章风能资源评估方法研究

workspace窗口是一个工程(可能包括几个风电场)所有文件的集成窗口,点击

file菜单中的newworkspace,此时在workspace窗口中会自动生成一个根目录untitled

workspace和它的子目录untitledproject,分析计算一个风电场所需的文件放在同一个

project目录中,保存时系统会提示你输入文件名,这里输入workspace和“project名为

“hailisu”。在‘hailisu’Project目录上按右键,选择菜单insectfromfile载入‘hailisu’

Map文件,此文件是一个能够为WAsP接受的数字地图文件。

在‘hailisu’Project目录上按右键,选择菜单insectnewatlas并保存名为“hailisu”,

此时在‘hailisu’Project目录下会出现‘hailisu’windatlas子目录,在‘hailisu’wind

atlas目录上按鼠标右键,选择菜单insectnewMet1station,由于本风电场采用海力素气

象站的资料,因此将其保存名为“hailisuqxzh”,此时在‘hailisu’windatlas目录下会

出现‘hailisuqxzh’Met1station子目录,双击‘hailisuqxzh’Met1station目录,在编辑

/显示窗口弹出对话框,可以输入气象站的坐标。在‘hailisuqxzh’Met1station目录上

按右键,选