大型風電場基于CFD技術的儲能容量優(yōu)化計算方法.pdf

1、2015年1月初發(fā)布的數(shù)據(jù)：我國風力發(fā)電總裝機容量已達1.147億千瓦，風電裝機在體量上已經(jīng)遙遙領先各國，但是由于中國用電負荷中心集中在東部沿海，而風電的輸送受調峰、電網(wǎng)、地域等眾多因素限制，使“三北地區(qū)”出現(xiàn)了大面積棄用風電上網(wǎng)的現(xiàn)象，數(shù)據(jù)顯示國內棄風限電規(guī)模已經(jīng)居世界首位。一邊是大面積的“綠色能源”被白白浪費，另一邊是煤炭、石油等化石能源的過度消耗導致的日益嚴重的環(huán)境污染和能源危機，為了破解上述尷尬處境，讓風電的輸出穩(wěn)定、可控是解決

2、問題的關鍵。
　　為了使每一臺風機都成為風場中的可調度單元，減少電力系統(tǒng)旋轉備用容量，最好的辦法就是為每臺風機配備儲能裝置，使其在要求的時間內能保持風機的穩(wěn)定輸出，這就引出了如何配置不同風場儲能容量的問題。由于風場建設區(qū)域場地條件一般比較復雜，而在傳統(tǒng)研究風場儲能容量時，會取整個風場中單獨某一臺風機建立數(shù)學模型，來進行分析計算，并將計算得到的儲能容量值作為代表全場的平均水平，在上述假設中，我們人為的把風場內的所有的風電機組的期望風

3、速和期望的輸出功率的值都認為是相同，而忽略了風電場中風機受到地形、尾流等因素影響，因此，采用理想數(shù)學模型計算的儲能容量與實際情況有較大差異，容易造成儲能容量太大或儲能成本過高。目前雖然大容量儲能技術瓶頸已經(jīng)突破，但是大容量儲能的成本依然過高，研究如何用最小的儲能容量滿足風電場在要求時間內的持續(xù)輸出很有意義。
　　為了解決上述問題，本文提出了一種“大型風電場基于CFD技術的儲能容量優(yōu)化計算方法”。CFD(computational

4、fluid dynamics technology)技術作為計算流體力學的分支，為計算風電場的最優(yōu)儲能容量提供了一種解決方法，基于雷諾相似理論，運用計算機技術和WT軟件模擬風場實際情況，建立計算模型，從計算流體力學的方向上來計算最優(yōu)儲能容量的問題。以給定的實際場地條件、風場植被、氣壓、空氣密度、功率曲線、測風塔的測風的數(shù)據(jù)為基礎，通過計算機技術和CFD內核的WT軟件模擬計算，得到整個風場中詳細到每個風機點位上的風能資源分布情況，結合功率