风力发电场微观选址WAsP windfarmer 课程设计报告.doc

综合实验报告( 2013 - 2014 年度第1学期)名 称：风力发电场课程设计院 系： 可再生能源学院 班 级： 风能1101班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 韩爽 刘永前 设计周数： 2周 成 绩： 提交日期： 2014 年 1月 23 日一课程设计目的与要求1.设计目的根据风力发电场课程中第二章的内容，学习使用WAsP、WINDFARMER等软件，掌握风电场风能资源评估和微观选址的原理及方法，熟练掌握相关软件的使用方法。2.设计任务 对风场测风数据进行处理，制作地形图（北京市及其周边地区）；(Global Mapper、谷歌地球、autoCAD) 使用经处理的测风数据，进行风资源评估，得到风图谱；(WAsP) 制作机型文件，依据微观选址的基本原则，进行优化布机；(WAsP、WINDFARMER) 对两套不同软件的计算结果进行对比分析；3.设计要求掌握风资源评估和微观选址的基本原理和方法掌握上述软件的使用方法2 实验内容第一步、风资源数据处理1、 打开excel版测风数据2、 根据 GBT 18709-2002风电场风能资源测量方法筛选数据,但是本次只关心以下规则：a、70与60m风速的差值小于1m/s b、70m风速每小时变化绝对值小于6m/s3、 要将处理的Excel文件复制到.txt文件当中，好将数据导入WAsP中第二部、Glabal Mapper制作地形图1、使用google earth宏观选2、在/SELECTION/inputCoord.asp中下载所需地区地形图a、 选择4、5号区域b、 点击Click here to Begin Search c、点击Data Download下载所选地区地形图3、使用Global Mapper打开所下载地形图4、制作google earth 所选地的等高线图a、点击file 中的Generate Contours（生成轮廓）c、 将精度100m改为合适的20m，让后续处理合理d、选择Contour Bounds栏点击Draw a box 则会出现你所选地区的等高线图d、 选择tools 里的Configure（配置）e、 在Projection中选Gauss Krueger（6 degree zones）和BEIJING1954 两项f、 在file找到Export DXF 输出所需等高线图g、在Export Bounds栏中点击Draw a Boxg、 在对话框内，选择一个比之前更大的方框，将之前所选包含在其中h、 保存文件i、 打开文件会看到成果第三步、AutoCAD处理等高线图这一步的大致意思是：将等高线看作是CAD中由一个个图层叠加成的图，将没用的图层删除，保留等高线图层等3个图层第四步、运用WAsP软件转换文件1. 生成*tab文件使用OWC Wizard第一步：点击OWC Wizard 进入如下界面，根据测风塔高度（或者轮毂高度），填写Anemometer heightm,其他不用填写。The anemometer height is the height of the anemometer above ground level点击next 进入下图：点击add，添加风速、风向数据,之前是excel的文件，通过复制粘贴得出.txt版文件即可导入。点击next,进入：根据数据行数填写Header rows in file，我们填写1说明标题在第一排，一般情况下只有风向和风速，所以列数只有2列，所以一般Direction column为2，speed column根据实际所在列名填写（其排序包含第一列）。记住不可以把两列搞反，点击next，进入：本次课设选择了16个扇区，点击next，则生成*tab文件了。2. 使用Map Editor 生成*map文件首先将cad的*dwg文件保存成*dxf文件。点击map editor 进入以下界面：打开*map文件,导入等高线图，进入如下窗口：首先选择zoom中的放大倍数，放大地图，查看地图中的交叉或闭合曲线，利用edit中的edit selected line(s)中的split line打断闭合曲线，删除交叉线的不需要部分，修改完地图线将其保存为Wasp Ascii map(* map)文件。即生成*map文件。3. 使用Turbine Editor 生成*pow文件点击进入如下界面:先点击Enable Edit输入风机型号；风轮直径；轮毂高度；打开file中的文件，导入*.wtg文件，或者手动操作，根据风机所给数据手动填写，得到如下：另存为*pow 文件。第五步、在WAsP中导入数据本步骤大概意思是将以下内容导入：1、 地形等高线图2、 经修改的测风数据3、 测风塔位置4、 障碍物5、 表面粗糙度6、 风电机组位置计算步骤：a. 创建一个新的workspace,在该工作空间插入一个新的projectb. 在project中，通过from file插入*map文件（等高线图）c. 在project中，插入一个新的wind atlasd. 在wind atlas中，插入一个新的met statione. 在met station中，插入一个observed wind climate from file（测风数据）（此处反过来看met station 可以看到测风资源高度，在met station 中输入测风塔坐标）；再插入一个Obatacle group（障碍物）；再插入Roughness rose（粗糙度）f. 在project中，插入一个新的wind farmg. 在该 wind farm中，插入一个wind turbine generator from fileh. 在该project中，插入一个新的resource grid. 进入如下图中点击edit grid,看到resource grid configuration如下图窗口:在resource grid configuration窗口resolution调整计算精度，一般设置为100200之间（100居多）。调整columns和rows的数目将风机都包含在内，但要小于整个map,可以按住ctrl键鼠标右键移动图窗。选中计算，可以看发电量以及风资源分布等结果。将计算结果保存为*wrg文件,该文件可导入windfarmer软件。五、WindFarmer优化布机 本次课程设计选择A区域的文件导入WindFarmer进行优化 优化步骤1) 将地图文件（map）导入WindFarmer中2) 将WasP软件生成的wrg文件导入3) 导入WAsP生成的tab文件建立关联，提高精确度。4) 导入测风塔位置处的wrg文件5) 手动插入33台风电机组6) 载入风电机组wtg文件7) 设置风电机组属性为刚才导入的文件属性8) 开始优化 优化前后成果对比WAsP预测发电量（GWh）：213.664WindFarmer优化发电量（GWh）：218.868六课设总结 本次课设涉及宏观选址、微观的一系列工作，内容紧凑、数据详实带给我们很多的知识和感悟，并且对一部分将来从事选址工作的同学更是有实质性的帮助。 本次课设重点在于对软件使用的方法上，不仅会使用软件，更要会巧用软件，发挥软件最大的功效。例如，选择宏观地址在使用google earth时，充分利用google earth 的详细地形来选择合适地址。在使用WAsP制作风功率密度图时，如何选择合适的分辨率也是很有讲究的。最重要的是利用WAsP插风机时，不能按部就班地直插33个风机，而是可以多插一些风机再进行筛选，这样就能找的更多合适的位置，更不能想当然地臆测风机位置而是在