Page 312 - 增刊2023年质量管理交流研讨会论文集(1)(1)

2023 年质量管理经验交流论文汇编

苏北平原地区风电场风速模拟质量控制

施晨，彭秀芳，项雯，冯浩，吴浙攀，冉续，沈涛
中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，江苏省南京市，211102

摘要：从风电场风能资源模拟入手，分析模拟偏差产生的主要原因为地形地貌图偏差大。
进一步分析出地形地貌图偏差较大的主要原因分别为地貌渐变区域难以鉴别与粗糙度
取值参考标准粗放，并针对两个主要原因开展质量提升实践与检验。依托 2022 年成立
的苏北平原风电场项目进行质量提升效果验证，结果表明质量提升效果良好。
关键词：风速模拟；偏差分析；质量控制；粗糙度

Quality Control of Wind Speed Simulation of Wind Farms
on Northern Jiangsu Plain
SHI Chen, Peng Xiufang, XIANG wen, FENG Hao, WU Zhepan, RAN Xu, SHEN Tao
Jiangsu Electric Power Design Institute Co., Ltd. of CEEC, Jiangsu Province, Nanjing City
211102

Abstract: Based on the simulation of wind energy resources in wind farms, it is analyzed that the
main reason for the simulation deviation the large deviation of topography map. Furthermore, it is
analyzed that the main reason for the large deviation of topographic and geomorphic maps is that
it is difficult to identify the gradual geomorphic region and extensive reference standards for the
value of roughness. Based on the wind farm projects which were established on North Jiangsu
Plain in 2022, the effect of quality improvement is verified, and the results show that the quality
improvement effect is good.
Key words: Wind Speed Simulation;Deviation Analyze; Quality Control, Roughness

1 引言
整体而言，影响风电场投资收益的因素可分成投入和产出两大部分，基于此可进一步分
[1]
为风电场整体投资、利用小时数、上网电价、项目融资方式等具体影响因素 。风电场整体
投资是影响投入最为重要的因素，在风电机组制造、现场施工等关键环节未取得突破革命性
进展之前，特定区域的风电场投资相对固定，投资收益率受产出因素的影响相对较大。风电
场产出主要由电价水平和风电场发电量高低决定，而在 2021 年陆上风电行业全面进入平价
[2]
时代之后，并网电价脱离补贴后大幅下降 ，由于退补前风电场运营存在较为富余的电价补
贴，建设单位对于风电场建设工程的关注点侧重于盈利水平，因此对于发电量估算精度要求
相对较低。而在进入平价时代后，一方面同等条件下风电场投产后的收益水平由于补贴退坡
[3]
大幅下降，另一方面近年来风电场风能资源和开发建设条件逐渐变差 ，风电场投资方对风
电场建设工程的关注点更侧重于能否盈利，因此对于风能资源评估要求的精度越来越高。
作为风能资源评估是否准确的重要表征之一，风电场风速模拟偏差的大小，通常直接反
映出风能资源评估的准确性，降低风电场风速模拟的偏差，是发电量计算偏差较小的先决条
件，有利于提升风能资源评估的准确性，从而为风电场项目决策提供可靠参考，有利于精准
开拓风电业务。
2 现状分析
2.1 行业常用工具及方法
在风电场风能资源模拟领域，近年来最常用的方式为数值模拟方法，这种方法需借助于
计算机软件计算，兼具准确性与效率。常见的载体主要分为通用 CFD 数值模拟软件与专用
[4]
CFD 数值模拟软件两大类，通用软件具体以基于通用 CFD 商业软件 Fluent 、基于开源通用
[5]
非商业 CFD 计算软件 OpenFOAM 等为代表，专用软件主要为风能资源计算领域内的软件，主
[8]
[6]
[7]
要包括 WAsP 、Meteodyn WT 、WindSim 等。采用通用 CFD 数值模拟软件进行风资源模拟
时，主要关注点在于解决学术难题，且计算的案例通常需要占据大量的计算资源以及时间，
计算结果注重学术价值，难以应用到实际工程开发建设领域，因此在风电场工程建设阶段，
勘察设计企业的工程师一般采用专用数值计算软件对风电场风能资源情况进行模拟评估。常
用专业软件中，WAsP 在计算风电场风机尾流以及流场建模时，采用线性理论进行计算，仅

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