位论文快风电事业发展。年居并网运行风电场增长迅速，装机容量占全国首位，截止年月，统调装机万千瓦，其中风电万千瓦，其中包括座风电场实现装机容量万千瓦，占比。月底，风电发电量累计亿千瓦时，实现同比增长，约占内蒙古西部地区电网发电总量的。最高日风电发电量到达到日发电量。内蒙古自治区东部西部，风资源占有量丰富，借助地位优势，风电事业近几年快速向前发展。年风电装机总量能够占到全国装机总量的以上，年风电装机总量在风资源丰裕地区遥遥领先，给力国家绿色能源战略的实现。全国风资源丰富的地区实现风资源有效利用，各地区风电装机容量比率见图。内蒙东部内蒙西部甘肃酒泉河北北部风电装机所占比率图风电装机比率风资源评估参数每个风电场的确立建设，如何选择风场都是至关重要的步。交通环境条件风力发电机组的出力电力输送和整个风电场建设的整体效益，这些都与风电场选择在哪里建设息息相关。在这些影响因素中，风力发电机组能够实现的发电量又是直接关系着整个风电场的经济效益的关键。在风电场能否正确选址，对拟建地区准确进行风能资源评估分析又是重中之重。只有对当地的风能资源进行详细的考察评估及其相关计算，才能对该区域的风能情况有准确的把握。拟建设地区气象条件风功率密度年月平均风速主导风向分布和年风能累积有效时间这些基础数据资料和基础工作的主要环节都是进行风能资源评估，继而决定风场选择的关键。华北电力大学专业硕士学位论文平均风速风速的概念空气相对于地球固定地点的运动速率视计为风速，它的常用单位是米秒。工程实际中测量风速通常用风速仪。在工程建设上细分为瞬时风速和平均风速。前者使用风速仪在较短时间内测得。后者是指在空间点，在既定的时间范围里每次观测得到的风速加和与观测次数的比值。风资源评价中用到的风速，通常用平均风速来衡量。由于风具有随机性，也不能仅仅用平均风速来描述地区风能资源占有的优劣，用个新的概念年平均风速来表示，它是指全年瞬时风速的平均值。由此可见衡量地的风能资源的占有量，就是以研究地区年平均风速为指标。年平均风速计算式见式式中观测地区的瞬时风速瞬时风速踩点计量次数。风速的测量风速的测量杯形和螺旋桨风速仪见图所示是最普遍应用的测量准水平风速的传感器类型。杯式风速仪这种风速计由三个或四个空杯型组成它的有效感应部分，空杯多为圆锥形或半球形。固定空杯在星形架构支撑臂之间取互成夹角，在十字形架构上取互成夹角。各空心杯壳所有的凹面均在个方向上顺时针排列，整个测量有效部分均安装在所竖直支撑的旋转轴上。当有效风从方刮来时，编号为风杯此时与风向平行，产生的效果就是风对编号风杯的垂直压力在风杯转向轴方向上的分应力几乎为零。这时编号风杯与同来风向刚好成的相交夹角，风杯的凹面朝向来风，凹面承受的应力是最大编号风杯凸面朝向来风，会产生绕流，正是因为这个作用力的存在使其所受的影流小于编号风杯。两个风杯所受应力的不同就会在竖直于轴向上产生定的压力差，作用着风杯顺时针方向开始转动。平均风速越大，开始旋转的压力差值越明显，加速度作用越显著，推动风杯快速旋转。整个风杯开始运动后，由于编号风杯顺着来风的方向运动，凹面所受压华北电力大学专业硕士学位论文力逐渐减小，这时编号风杯凸面朝向风来的方向同速旋转，所受应力逐渐增大，风压差值逐渐缩小。在平均风速不变的条件下，经过段时间的调整，作用在三个风杯上的分应力几乎为零时，风杯开始作匀速旋转。这样根据风杯的转速每秒钟转的圈数换算确定风速的大小。风杯随风旋转，带动同轴的多齿截光盘或磁棒转动，经过电路可以收到与风杯转速成正比的电子脉冲信号，脉冲信号通过计数器计数，经换算后可以得到实际风速值。在实际应用中多采用三杯星型旋转风速表。锥形杯的整体使用效能要优于半球形。随着风速逐渐增加，风速各个转杯转速也不断增加保持与适时的气流速度相致。当风速逐渐减弱，风杯由于惯性的存在，转速不会立即就减少。所以实际情况是旋转式风速表受阵性风速作用，般都会造成只是高于实际风速。这也成为过高效应，平均所产生的误差约为。螺旋桨式风速仪它是由组三叶或四叶螺旋桨围绕水平转轴运动的风速计。螺旋叶片装在个风标的前端，能保持旋转平面直面向风吹来的方向，它的转速正比于风速。上述介绍的两种传感器型式对风速波动的响应多少有些不同，但二者并没有明显的优势，在实际工程中杯型是风能资源测量中最普遍应用的。本次风速的测量采用的是杯式风速仪。杯式风速仪螺旋桨式风速仪图风速仪风功率密度风功率密度概念风功率密度定义为与来风向方向垂直，在单位面积中有效风所具有的功率。受到多因素影响，但是风速风速频率分布和空气密度等气象数据和测量指标都是它的决定条件，更是评估风电场风能资源丰富程度的综合指标。华北电力大学专业硕士学位论文在规定时间内的平均风功率密度表达式见式式中在设定时段内的记录数空气密度第记录的风速值的立方。风功率密度等级用风功率密度等级来衡量风功率密度的高低。国家标准中用于风电场风能资源评估方法中划分了个级别，基于它在风资源评估中发挥的重要作用，现有的等级区划国家水利水电工程咨询公司借鉴了国外风资源利用发达国家的现有区划方案，结合我国地域风能资源分布的实际特点制定而成并且随着实际气象条件的不断变化也进行着更新和修订，这个等级的详细划分情况，详见表。表风功率密度等级表风功率密度等级空中高度处空中高度处空中高度处评估并网发电效果风功率密度年平均风速参考值风功率密度年平均风速参考值风功率密度年平均风速参考值较好好很好很好很好注空中各高度值的年平均风速借鉴范围基于风切变指数为推算得出与风功率密度最大值相匹配的年平均风速参考范围，按海平面标准大气压及风速频率符合瑞利分布的情况推算华北电力大学专业硕士学位论文根据推算参考范围及匹配值在高度处，以风功率密度年平均风速为条件值，前者大于后者大于，这样的气象条件我们认为可以作为风能资源有效区当前者处于为，后者出于的范围，这样的气象条件我们认为可以作为风能资源较好区域当前者处于为，后者出于的范围，这样的气象条件我们认为可以作为风能资源丰富区域，即可以考虑开发利用风能资源建设风电场。般情况下，当平均风速数值较高，伴随风功率密度数值相对也较高，这样风能可以有效利用累积的小时数就越理想。我国风能区域等级划分标准，以年有效风功率密度年平均风速和符合规定风速范围内的累积小时数为参考条件，具体如下风能资源丰裕区气象条件符合年有效风功率密度大于等于，当风速在范围的年共计小时总数多余小时，年平均风速高于风能资源次丰裕区气象条件符合年有效风功率密度在范围，当风速在范围的年共计小时总数在小时，年平均风速在范围上下风能资源有效区气象条件符合年有效风功率密度在范围，当风速在范围的年共计小时总数在小时，年平均风速在范围上下风能资源匮乏区气象条件符合年有效风功率密度低于，当风速在范围的年年共计小时总数低于小时，年平均风速在范围上下。综上风能资源丰裕的地域和较丰裕的地域，风能资源都比较可观，可以考虑建设风电场风能资源有效地区，作为判断条件之的风功率密度的高低，能否开发利用风能资源建设风电场，还得综合考虑拟建设地区的实际情况。电能丰裕则风资源利用价值需要综合考虑，反之对电能供给有限的区域还是能够考虑开发利用风能资源的。在理论上，年有效风功率密度相对较低针对大范围地域得到的种推断，可供参考参考。实际环境中，由于特殊的地形环境也会又符合风能可开发利用气象条件的区域存在。总之，实际的环境要具体分析，只有对实际地区实行有效的气象条件走参考，周详综合实际的条件和因素，才能选择出最佳的风资源开发区建设风电场，服务当地经济和民生发展。对于风能资源匮乏区域而言，风功率密度不理想，这样如果建设大型并网型风力发电机组，通常经济效益都很低。专业硕士学位论文蒙西风电场风资源的分析评估方法研究孙璐年月国内图书分类号学校代码国际图书分类号密级公开专业硕士学位论文蒙西风电场风资源的分析评估方法研究硕士研究生孙璐导师梁贵书教授企业导师杨海高级工程师申请学位工程硕士专业领域电气工程培养方式在职所在学院电气与电子工程学院答辩日期年月授予学位单位华北电力大学，华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明此处所提交的硕士学位论文蒙西风电场风资源的分析评估方法研究，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名日期年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书蒙西风电场风资源的分析评估方法研究系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于请在以上相应方框内打保密，在年解密后适用本授权书不保密作者签名日期年月日导师签名日期年月日华北电力大学专业硕士学位论文摘要能源，经济发展的重要环。经济发展日益迅速，保护环境和注重长远经济增长模式的持续发展是科学发展的基本要义，安全清洁优质的绿色能源越来越受到各国的广泛关注。风能开发利用被逐渐重视，国家补助上网的风能发电量比例逐年增加。风能发展技术日趋成熟逐步完善，合理有效利用风能，增加绿色能源使用保护环境减少污染，有力缓解能源短缺造成的发展后劲不足。内蒙古西部地区风资源占有丰富，风能资源的规模利用起步较晚。第座大型风电场辉腾锡勒风电场，批准建设于年。风资源评估软件的准确使用基于被评估地域的气象条件和地理环境等基础数据。本文针对蒙西地区大型风电场建设起步较晚，针对该地区实际地形和标准的风资源前期重要评估评估软件技术滞后的现实。完全照搬国际通用的评估软件所得到的评估结果，不能全面反映研究地区的风资源分布，这会给风电场建设前期的选址和规划造成困扰，对投用后风资源利用效果和运行经济效益有直接影响。