【精彩论文】复杂地形风电场中风加速效应的实验研究

观点凝练

摘要：坡地的存在使得平地来流经过一定高度差后速度增大，产生了风加速效应。通过在某山地风场进行风场实验，获得坡地风场的流场数据，研究了坡地地形对风加速效应的影响。结果表明：加速效应与坡地海拔高度有关，实验中高海拔处实测加速比仅为Taylor原始算法预测加速比的16.9%左右。坡度大小和风向是另外2个影响加速效应的因素。通常坡度越大，加速效应越明显，实验中较大坡度处的加速比偏大61.6%左右；侧风坡面的加速比较迎风坡面偏大10%左右。此外，分析Taylor原始算法产生误差的原因，给出适用复杂地形的Taylor方法修正式。
结论：本文采用风场实验的方法研究坡地地形对风加速效应的影响，分析了高度、坡度、来流对加速效应的影响，并将Taylor原始算法在该地形下得到的计算结果与实验数据进行对比，分析了产生误差的原因，得出结论如下。

（1）本实验中，高海拔时，实测加速比仅为Taylor原始算法预测的加速比的16.9%左右，并且加速比在同一风向上产生了较大的波动，这表明复杂多变的地表对风加速效应有很大的影响。

（2）在复杂地形风电场中，坡度较大的地形有更好的风加速效果，本实验中较大坡度处的加速比平均偏大61.6%左右。

（3）在复杂风场中，风的加速效应在迎风坡面和侧风坡面表现不同，本实验中侧风坡面的加速比比迎风坡面大10%左右。这表明了复杂地形不仅具有风加速效应，还可能改变风的方向。

（4）Taylor原始算法在三维不规则山体上的计算精度并不理想。这是因为，不同方向的来流处于不同的二维面上，各二维面上的地表情况不同，从而导致了加速效应不尽相同，此时，应该根据具体山体的地表情况添加修正系数。本文已给出对应的修正公式，可根据地况进行修正。

引文信息

严晓生, 李岳, 高晓霞, 等. 复杂地形风电场中风加速效应的实验研究[J]. 中国电力, 2022, 55(3): 187-192, 212.YAN Xiaosheng, LI Yue, GAO Xiaoxia, et al. Experimental study on wind acceleration effect in wind farms with complex terrain[J]. Electric Power, 2022, 55(3): 187-192, 212.

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编辑：杨彪

校对：蒋东方

审核：方彤

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