近日，运达股份自主研发、具有完全自主知识产权的“运风”风资源计算评估公共服务云平台获得北京鉴衡认证中心权威认证，对实现我国风资源评估系统国产化、精细化、产品化具有重要里程碑意义。
随着海上、大基地时代的加速推进，如何优化风场的机型配置和排布方案，以期获得更优发电量和经济效益？行业关注的种种问题都指向同一个名词——风资源技术。运达股份微信公众号特别策划《运风之道》专栏，带您一探究竟。
尾流效应，伴随而来的是发电量损失和安全风险，因而成为下游机组运行时的“老大难”问题。以“十四五”风电行业重点发展方向——大基地和海上项目为例，这些场地地形开阔，装机数量多，机组排布规则致密，使得尾流效应愈加明显，带来的发电量损失可高达10%~20%！
(资料图片仅供参考)
但目前市面上的微观选址软件中，尾流评估策略较少，且核心算法简单，无法满足需求，怎么办？
运达股份通过对风机尾流评估的攻坚创新，针对不同场景，定制不同尾流评估策略，并集成于“运风”风资源公共服务云平台上，帮助用户根据项目实际情况，灵活选用最优策略。通过与某实际项目运行数据对比，“运风”的大规模风场模型对尾流损失的评估误差仅为1%！
一起来看看，如此精准的风电场尾流，“运风”是如何计算出来的？
叠加模型
为高效准确的尾流评估提供丰富选择
在风电项目中，某台风机往往位于上游多台风机的尾流区中，其所受到的尾流影响是这些风机叠加产生的。主流商业软件中对叠加效应的处理较为简单，导致尾流评估失真。
针对这个问题，“运风”平台开发了丰富的尾流叠加模型，除与主流商业软件相同的最大值模型外，还包括线性叠加、能量守恒以及平方和模型，这些工程模型及附加湍流模型均被植入“运风”平台，供用户按照实际需求自主选择，可以更加精确地评估较大风电项目的尾流效应。
致动盘模型
为精细化尾流评估提供可能
常规风资源评估，首先要利用计算流体力学（CFD）对自由流风况进行仿真计算，再通过工程模型对尾流效应进行评估，二者相互独立，不存在耦合。然而，工程模型大多针对特定物理场景进行简化，机组间距较远时，计算结果精度可以保证，但间距较近时，则严重失真，往往对尾流损失做出低估，导致对发电量及机组安全性的盲目乐观。
为准确评估机组间距较近时的尾流效应，“运风”研发了基于致动盘模型的CFD仿真技术，这一技术将常规评估中各自独立的尾流效应评估与CFD仿真进行耦合，充分考虑风机对来流空气的阻滞作用，对空气流经机组前后的剧烈变化进行精细模拟，并通过网格加密、流场映射等技术手段，兼顾精度和计算效率。并且通过对空气流经机位点时风向偏转进行综合考虑，还可对致动盘朝向进行修正，进一步提升计算精度。
致动盘模型示意图
大规模风场尾流模型
1%评估误差“理想照进现实”
大基地和海上项目这类大规模风场项目，往往位于湍流强度较低区域，尾流效应愈加明显，而影响距离也更深远。若采用工程模型评估尾流，会低估其损失；若采用致动盘CFD仿真，又会因为点位众多使计算冗长。而“运风”以工程模型耦合边界层修正的思路，开发出针对大规模风场的尾流评估模型，有效解决了精确和效率之间的两难，可以快速精确评估尾流损失。通过与某实际项目运行数据对比，“运风”的大规模风场模型对尾流损失的评估误差仅为1%。
大规模风场模型
准确评估尾流效应，对于风场设计、机组选型、排布优化及运行控制至关重要，因而一直是行业关注的焦点。经过不断迭代优化，“运风”平台集成众多尾流评估策略，为千余项目风资源计算与尾流评估提供支持。未来，运达股份将在现有基础上，不断优化改进尾流评估技术，推广应用场景，将其不利影响降至最低，提升风能利用效率和风电场收益，为行业的高质量发展做出积极贡献。
