风力发电场微观选址WAsP windfarmer 课程设计报告

./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__指导韩爽X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与方法,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〔市与其周边地区〕；<GlobalMapper、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实验内容第一步、风资源数据处理打开excel版测风数据根据《GBT18709-2002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/sb、70m风速每小时变化绝对值小于6m/s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、GlabalMapper制作地形图1、使用googleearth宏观选2、在中下载所需地区地形图选择4、5号区域点击ClickheretoBeginSearchc、点击DataDownload下载所选地区地形图3、使用GlobalMapper打开所下载地形图4、制作googleearth所选地的等高线图a、点击file中的GenerateContours〔生成轮廓〕将精度100m改为合适的20m,让后续处理合理d、选择ContourBounds栏点击Drawabox则会出现你所选地区的等高线图选择tools里的Configure〔配置〕在Projection中选GaussKrueger〔6degreezones〕和BEIJING1954两项在file找到ExportDXF输出所需等高线图g、在ExportBounds栏中点击DrawaBox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保存文件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软件转换文件生成*tab文件使用OWCWizard第一步：点击OWCWizard进入如下界面,根据测风塔高度〔或者轮毂高度〕,填写Anemometerheight[m],其他不用填写。Theanemometerheightistheheightoftheanemometerabovegroundlevel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Headerrowsinfile[],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Directioncolumn为2,speedcolumn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。使用MapEditor生成*map文件首先将cad的*dwg文件保存成*dxf文件。点击mapeditor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editselectedline<s>中的splitline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WaspAsciimap<*map>文件。即生成*map文件。使用TurbineEditor生成*pow文件点击进入如下界面:先点击EnableEdit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：地形等高线图经修改的测风数据测风塔位置障碍物表面粗糙度风电机组位置计算步骤：创建一个新的workspace,在该工作空间插入一个新的project在project中,通过fromfile插入*map文件〔等高线图〕在project中,插入一个新的windatlas在windatlas中,插入一个新的metstation在metstation中,插入一个observedwindclimatefromfile〔测风数据〕〔此处反过来看metstation可以看到测风资源高度,在metstation中输入测风塔坐标〕；再插入一个Obataclegroup〔障碍物〕；再插入Roughnessrose〔粗糙度〕在project中,插入一个新的windfarm在该windfarm中,插入一个windturbinegeneratorfromfile在该project中,插入一个新的resourcegrid.进入如下图中点击editgrid,看到resourcegridconfiguration如下图窗口:在resourcegridconfiguration窗口resolution调整计算精度,一般设置为100～200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,可以看发电量以与风资源分布等结果。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进行优化优化步骤将地图文件〔map〕导入WindFarmer中将WasP软件生成的wrg文件导入导入WAsP生成的tab文件建立关联,提高精确度。导入测风塔位置处的wrg文件手动插入33台风电机组载入风电机组wtg文件设置风电机组属性为刚才导入的文件属性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与宏观选址、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googleearth时,充分利用googleearth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实践的基础