发电机输出特性与风速的关系。有几种常用的函数可以近似表示风速到之间时风力发电机的输出特性。例如线性函数二次函数和三次函数。本文采用三次函数，此时大量实验数据表明，个地区的风速近似服从双参数分布，其概率分布密度函数为式中风电场内的平均天然风速。形状参数尺寸参数。和通过统计量估计法确定。风能可利用时间的求解此时理由于理论值受到环境发电效率等各个方面影响，此时理实，其中是综合影响因素考虑后的综合折减系数。实模型的求解以间距对发电厂进行划分，将风电场划分为的正方形网格，并规定风机的位置在这些网格上，使用遗传算法，假设只在每个方格的中心点布置风机，且网格边长大于风机产生的最大尾流半径。将风电场风机的每种布置方式视为个个体，并设布有风机的网格点值为，其它点为。根据经验公式我们可以对风机数量做出个大概估计，初始值取，即建设个风机，在个体矩阵上有个。根据上文所述的成本效益模型，可以得出个体适应度实生成大小为的初始种群，根据适应度可以对初始种群进行排序。选择其中较为优秀的前直接进入下代，对于后面的进行交叉变异等。操作完成后，进入下代中与父代中适应值最好的个体组成新的种群。所示，由图可知，随也就是两个风电机组的距离与风轮半径的比值增大而增大，增大幅度变缓，并且不论风轮半径的大小，只与风电机组的距离与风轮半径的比值有关。当，，分别取不同的值，风轮半径越大曲线变化的越平缓。图随的变化曲线设，带入公式可得当，，时，随，时，随的变化规律如图所示，图中的四条曲线分别是，，，时随的变化曲线，由图可知，随也就是两个风电机组的距离的增大而增大，但增大的速率逐渐平缓对于小与图中的结论致。在模型中般取。由式我们可以得出当定时是和的函数，根据输入风向的特征，有两种取值当风力机接收到的是自然风速时，，否则。当，化规律如图所示图随的变化曲线图中的三条曲线由下到上分别对应，，时的随的变化过程线，由图可以看出随线性增大，随着推理系数的增大，会逐渐减的随的变化过程线，由图可以看出随着推理系数的增大，会逐渐减小，当推理系数足够大的时候，风轮后的速度会趋于但实际风电场的运行中，并不会出现这种情况。当定的情况下随的变由式我们可以得出当定的情况下随的变化规律如图所示图随的变化曲线图中的三条曲线由下到上分别对应，，时将代入得轴向推理系数联立式和式可得则式中空气密度常数，令尾流下降系数。根据贝茨理论，整个风轮的轴向推力为径和点的尾流半径分别是和自然风速通过叶片的风速和受尾流影响的风速分别是。图模型根据动量理论有式中和分别是风电机组产生的湍流和自然湍流的均方差，通常情况下，利用模型进行模拟，如图所示。设是两个风电机组的距离，叶轮半坐落在下风向的风电机组的风速将低于坐落在上风向的风电机组的风速，确定尾流效应的物理因素主要有机组间的距离风电机组的功率特性和推力特性以及风的湍流强如果排列过密，风力发电机组间的相互影响将会大幅度地降低排列效率，减少年发电量，并且产生的强紊流将造成风力发电机组振动，恶化受力状态反之，如果排列过疏，不但年发电量增加很少，而且增加了道路电缆等投资费用及土地利用率。按标准要求，无论何种方式的排列，应保证风力发电机组间相互干扰最小化。风电场通过风机的优化布置使得单位投资效益最好，本模型用双参数分布，通过建立概率分布密度函数模型，对这个地区的风速进行了估计。确定风能可利用时间，在发电机输出额定功率确定时使得每度电的生产成本最低。三模型假设假设该风力发电场场址比较开阔，地形起伏较小，相对比较平坦，风能指标基本致二假设该风场风能资源丰富，年有效风速时段长，无破坏性风速三扇叶与空气的流向始终保持垂直四每个风电机在使用周期内都正常工作，不会出现故障问题四符号说明空气密度常数，令尾流下降系数建设风电场固定投资成本总运行维护管理经营成本实风电场年的总发电度数每度电生产成本单位风机折算成本投资成本风电场风机总台数风电场效益评估周期场总投入与总产出之比最小，即单位投资的效益最大。并用增量评价法对风电场增装风机的成本效益比进行评价，得到拟建风电场布置台风机最优。关键字风电场风机优化布置风机尾流影响模型风机成本效益模型问题重述问题背景风能作为种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。它取之不尽，用之不竭。适合缺水缺燃料和交通不便的沿海岛屿草原牧区山区和高原地带因地制宜地利用风力发电。我国风能储量大分布面广，风力发电的发展前景十分广阔。提出问题在风力发电场的设计中，风机位置的确定是非常重要的。已知风力发电场的面积为平方公里，请根据表和表的数据，建立该风力发电场中风机的数量和位置的数学模型。假设单个风机的容量为。二问题分析在不考虑风机尾流互相影响的情况呢下，风机数量布置越多，单位容量的平均投资成本越低，经济效益越好。但是当风经过风机后，风机吸收了部分风能，转动的风轮导致湍流能增大，因此风机后风速有定程度的突变减小。多台风机间的尾流叠加又会影响其他受影响风机的工作风速。合理地排列风力发电机组是风电场设计时需要考虑的重要问题。如果排列过密，风力发电机组间的相互影响将会大幅度地降低排列效率，减少年发电量，并且产生的强紊流将造成风力发电机组振动，恶化受力状态反之，如果排列过疏，不但年发电量增加很少，而且增加了道路电缆等投资费用及土地利用率。按标准要求，无论何种方式的排列，应保证风力发电机组间相互干扰最小化。风电场通过风机的优化布置使得单位投资效益最好，本模型用双参数分布，通过建立概率分布密度函数模型，对这个地区的风速进行了估计。确定风能可利用时间，在发电机输出额定功率确定时使得每度电的生产成本最低。三模型假设假设该风力发电场场址比较开阔，地