1.1. 准备工作
1.1.1. 初识OpenWind
OpenWind是由AWS Truewind公司开发的开源的风电场设计软件,现已经闭源。OpenWind将地理信息和风能资源结合,仿真区域内风资源模型,直观地展示风电场的风能分布。
通过计算可以获得风电场的产能,输入约束条件,并通过优化、迭代风电机组的位置,最大化风电场的产能。
1.1.2. 地形图
地形图建议采用Global Mapper进行制作,SRTM等高线间隔10米即可,间隔太小一是会造成地图数据太大,OpenWind无法正常读取,二是SRTM地形图采样间隔原因,间隔太小反而会使局部失真。
地图坐标系建议采用UTM/WGS84,且整个评估模型中,坐标系宜保持一致。如下图所示。
1.1.3. 测风数据
测风数据建议采用Windographer进行数据处理、格式转换,Windographer输出TAB、tim文件,均可使用。
输出的Tab格式数据文件的坐标为WGS84、经纬度格式,OpenWind无法正常识别,需要手动输入坐标。
Tab格式数据导入工程后,右键点击测风数据文件,选择“Properties”,在“Met Mast”页下“Coordinates”输入测风塔坐标。
测风塔的坐标系与地形图的坐标系必须保持一致。
1.1.4. 风机参数
OpenWind自带功率曲线较少,且较为老旧,可能需要手动输入风机机组参数。打开OpenWind软件,选择主菜单的“Settings”下的子菜单“Turbine Types”,进入机组信息设置。
选择默认标签页“Main”,点击New按钮,将“New TurbineType”改成自己输入的机组型号名称。并将机组信息改为输入的机组信息,几个关键信息如下:
“Pitch Regulated”桨距调节,利用叶片桨距角的变化改变叶片升阻力,调节风电机组输出功率。
“Stall Regulated”失速调节,在风轮转速基本不变的条件下,利用叶片的气动力失速原理改变叶片升阻力,调节风电机组输出功率。
“Fixed Speed”定速型,主要用于过去的小机型,730kw、750kw等。
“Variable Speed”变速型,当前主流机型。
选择标签页“Power”,输入功率曲线,第一行输入空气密度,第二行开始的第一列输入风速列、第二列输入风速对应的功率。
选择标签页“Thrust”,输入推力系数曲线,第一行输入空气密度,第二行开始的第一列输入风速列、第二列输入风速对应的功率。然后点击按钮“OK”保存。
功率曲线和推力系数曲线若有厂商在各个空气密度下的测试结果,可以使用厂商提供的当前空气密度下的。
其它信息,视情况自行决定是否输入,例如“Noise”等。
1.2. 构建风资源图谱
构建风资源图谱有两种方式,一种是使用法国Meteodyn WT软件生成风资源图谱,另外一种是使用OpenWind自行构建风资源图谱,本次仅使用自行构建风资源图谱。
1.2.1. 创建工程
(1) 打开OpenWind软件,在工作区Workspace,点击右键选择“New layer”并选择子菜单“Folder”,生成项目文件夹“New_Folder_Layer”,本次命名为“demo”。
(2) 创建风资源图层文件夹,点击“Workspace”,点击右键选择“New layer”并选择子菜单“New layer”选择“Wind map”选项,并将其放入“demo”目录下。
(3) 导入数据,选择“Flie”目录下的“Open Vector Layer”导入矢量地形图;选择“Flie”目录下的“Open Meteorological Mast”导入测风数据。
(4) 将导入的“Vector Layer”和“Meteorological Mast”文件拖入“WindMap Layer”目录下面。
1.2.2. 创建网格
(1) 选择“New WindMap Layer”,右击“calculate”选项后,首先在地形图上,按住左键选择绘图操作区域。
(2) 选择完区域后,在弹出的“Wind Map Options”对话框中 根据实际情况选择相应的参数,参数设置完毕后点击OK执行计算
(3) 等待“Creating WindMap……”蓝色进度条计算完毕后,即会出现风资源图谱。“Wind Map Options”中设置几个层高,此处就会生成几个“New_WindMap_Layer”。
1.3. 发电量计算
(1) 待风资源图谱计算完毕后,在“Workspace”右键选择“New Layer”,在New Layer上选择“turbine layout”风机图层,将New layout图层放入“New_WindMap_Layer”。注:如若不放入New Wind Map Layer图层,选择设置自动排布风机时将会出现风机出现在区域外
(2) 选择New layout右键选择properties属性,在“Site”标签页,选择选用的风机型号。
在“Turbine Coordinates”标签页,设置机位点。如果需要自动排列,直勾上“AutoPlace”,设置机位点个数。否则,在下列坐标处,粘贴XY坐标,不可粘贴机位点标签!设置完毕后点击“OK”关闭。
(3) 完整性检查,主菜单选择“Operations”选项,选择“Check legality”,检查文件完整性,如若文件完整,将会弹出“Looks good so far”,点击“OK”关闭。
(4) 计算发电量,主菜单选择“Operations”选项,选择“Energy Capture”,等待计算完毕即可。
优化排布参见 OpenWind教程(二)
图文教程已更新
OpenWind64下载地址
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