基于风电场实测的风机尾流特征分析

温建民,张新旺,陈 锋,陈 军

(乌鲁木齐金风天翼风电有限公司，新疆 乌鲁木齐 830026)

0 引言

风力发电是主要的可再生能源之一，目前其应用越来越广泛。风力发电机叶轮旋转时能够产生看不见的尾流，而尾流会对下风向的风机发电量及机械载荷产生一定的影响。据相关研究，风力机完全处于尾流区运行时，功率损失可达30%～40%[1],载荷增加高达10%～45%[2]。风机相互间距越近，尾流效应越明显，机组的能量损失也就越多，对下风向风机载荷的影响也越大。

一般来讲，对风机尾流的研究分为三类，即试验研究、半经验尾流模型研究以及基于数值模拟的方法研究[3]。Alfredsson等[4]在瑞典航空研究院(FFA)通过风洞实验来模拟研究风机尾流。最经典的半经验尾流模型是1982年RisΦ实验室提出的Jensen模型，它是基于贝茨极限理论和质量守恒定律提出的，是一种适用于平坦地形的尾流模型[5，6]。除Jensen模型外，比较著名的半经验尾流模型还有涡粘性尾流模型、Larsen模型及Lissaman模型[7]。随着计算机技术的发展，邓力和周洋[8，9]基于制动盘尾流模型对风机尾流进行了数值模拟研究。本文利用激光测风雷达对新疆达坂城地区某风电场单台风机尾流进行现场实测,通过测量数据绘制风机尾流区不同测试点风廓线，并分析得到陆上风电场单台风机不同来流风速下的尾流区风速恢复速率。

1 测试机组概况

测试机组位于风资源比较丰富的新疆达坂城地区某风电场，风电场海拔1 120 m，地形相对平缓，植被稀疏，以戈壁滩、荒地为主。……