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4.尾流影响
气流在经过风电机组叶片时能量会减小,实际上,风电机组的叶片对风速有阻挡作用,在风电机组的下风向会产生类似轮船尾流的效果,该区域内会产生较大的湍流,同时风速也会降低。如图2为气流经过风电机组尾流示意图。
图2气流经过风电机组尾流示意图
风电场的风电机组布置应考虑到风电机组之间尾流的影响,风电机组之间的距离至少保证3倍的叶轮直径,在主风向上,风电机组间的距离应更大一些。
国外有研究成果表明,对单台风电机组,在距风轮2D-3D的顺风中心线处,风速减少35%-45%;在距风轮8D处,风速减少10%。尾流的直径在距风轮8D-10D为2.6D-2.8D。对于行距为8-11D,列距为2-3D的布置,第二排的能量损失在10m/s时为8-20%。在平坦地区进行的7行布置的风电场的测量,其行距为9D,列距2D,第七排比第一排能量约损失20%。
值得注意的是,多行多列布置的能量损失,和地形、地面粗糙度也有关系,所以上述数字只是给我们一个感性的认识。
一方面,考虑到风电机组的尾流影响,我们应该使风电机组间的距离越大越好;另一方面,土地使用和电网连接的限制又要求风电机组间的距离尽可能小。
根据经验,在平行于主风向方向上,风电机组间的距离一般保持5~9倍叶轮直径的距离;在垂直于主风向方向上,风电机组间的距离一般保持3~5倍叶轮直径的距离。如图3所示的排列考虑了多方面的因素,机组呈梅花型布置。
图3风电机组梅花型布置示意图
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