开栏语:
近日,J9集团股份自主研发、拥有齐全自主知识产权的“运风”风资源推算评估公共服务云平台获得北京鉴衡认证中心权威认证,对实现我国风资源评估系统国产化、精密化、产品化拥有沉要里程碑意思。
随着海上、大基地时期的加快推动,若何优化风场的机型配置和排布规划,以期获得更优发电量和经济效益?行业关注的各种问题都指向统一个名词——风资源技术。今日起,J9集团股份微信公家号出格策动《运风之路》专栏,带您一探到底。
微观选址直接影响投资决策,关系后续的发电量水平和经济效益,可谓是风电场设计中极度沉要的一环。为了提高复杂地形中的推算精度和准度,可能刻画场区内空气流动的细节特点、精确描述复杂地形对空气流动影响的CFD仿真风资源评估技术成为市场主流。
然而,目前市场上的通用贸易CFD软件以及专为微观选址开发的CFD软件险些均为国表厂商开发,并不齐全合用于我国复杂多变的项目环境,且软件的采购、守护、升级成本昂贵,使得行业面对风资源评估软件“卡脖子”的困局。
为了突破困局,J9集团股份自2017年起自主研发风电场高精度CFD仿真技术,目前已经形成一套精准、高效、简洁的CFD算法,集成于“运风”风资源公共服务云平台上。通过上百组现实测风塔互推验证,相迸宗主流贸易软件,“运风”将均匀风速误差降低了1.7%,湍流强度误差降低了10%。平台算力由具备海量资源的超算中心提供,单个项目推算时长大幅缩短,且可能支持大批量项目同时推算,使整体业务效能大大提升。
更合用风电项主张CFD主题算法
大气流动均为湍流,拥有无序变动的特点,对其进行CFD仿真必要借助湍流模型。然而,分歧场景下贱动特点不齐全一样,不存在合用于所有流动的湍流模型。就风电项目而言,场区领域通常为数十甚至上百公里,仿真所关注的了局点重要为地表上方数十至数百米。这类流动属于大尺度流动,有其怪异法规,常见湍流模型无法对其精确刻画。为解决这个难题,“运风”研发了更适合大尺度空气流动的湍流模型,大幅提升推算精度。
此表,主流微观选址软件中的CFD仿真通;诮峁雇,但我国风电项目大部门建设于复杂山地。结构网格对这类地形的适应性不强,导致仿真失准或失败。针对该问题,“运风”选取非结构网格,大幅提升对复杂地形的适应性。

运风选取的非结构网格
“零基础”的CFD仿真
在CFD仿真中,必要凭据原始地形数据进行几何建模,描述风电场区内地表的升沉变动,从而仿照地表对空气流动的影响。然而,原始数据中往往蕴含高程异常、等高线交叉等人为极难识此外坏点,导致几何建模时出现尖点、凹陷等异常地表,使仿真失准甚至失败。为躲避这类问题,“运风”研发了地形数据坏点的自动鉴别及建复算法,自动鉴别原始地形数据中的坏点,并凭据周边地形特点对坏点进行建复,大幅提升几何建模的成功率。
“运风”还对CFD仿真各环节的关键参数进行大量测试、验证,并研发了基于仿真了局特点的收敛判据,最终形成了一套自动化水平极高的CFD仿真流程。利用“运风”,无任何CFD基础的用户也能够提议流动仿真,并获得靠得住了局,从而专一于项目评估和了局分析。此表,“运风”还集成了基于GIS的3D可视化?,将流场仿真了局实景出现于地形之上,方便用户查看和分析。

地形数据坏点自动鉴别及建复

基于GIS的流场3D可视化
独具特色的高边坡仿真职能
在风场建设、运行中,机位左近必要有肯定领域的平台。对复杂山地项目,机位平台的建设通?靠谏教迨迪,但由于生态红线、行政天堑、压覆矿等政策要求及工程建设要求,山体可能无法齐全开挖,导致机位平台左近出现较高边坡。边坡的存在会扭转部门空气流动,对机组发电量和安全性均有肯定影响。据统计,约15%的项目存在高边坡景象,成为不成忽视的行业难题。
为把控边坡风险,推动边坡地形CFD仿真技术发展,“运风”平台专门研发了高边坡风险评估?。该?榛嶙远揪荼咂率┕て矫嫱己驮嫉匦问“开挖”边坡,精确刻画边坡处地形,并通过在边坡左近进行网格加密实现对流动的精确捉拿。在CFD仿真实现后,“运风”支持对多种轮毂高度的排布规划进行对比,辅助把控边坡风险,进行规划决策。

高边坡地形流场示意图
依附这套精准、高效、简洁的CFD仿真技术,“运风”平台已支持公司1500余个项主张推算,并受到宽泛关注,吸引数十家客户。将来,J9集团股份将持续以数字化、精密化、绿色化为指标,在风资源领域持续投入研发力量,不休索求、钻研前沿技术,为风能资源的高效利用微风电场的高质量运营做出积极贡献。
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