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风能资源统计与计算——风能可利用时间& v$ X. H) V( `) V" O$ `5 ~; N
在风速概率分布确定以后,还可以计算风能的可利用时间。有效风力范围内的风能可利用时间可以由下式求得 :
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由上可知,只要给定了威布尔分布参数c和k之后,平均风功率密度、有效风功率密度,风能可利用小时数都可以方便地求得。另外,知道了分布参数c、k,风速的分布型式便给定了,具体风力发电机组设计的各个参数同样可以加以决定,而毋须逐一查阅和重新统计所有的风速观测资料。它无疑给实际使用带来许多方便。一些研究结果还表明,威布尔分布不仅可用于拟合地面风速分布,也可用于拟合高层风速分布。其参数在近地层中随高度的变化很有规律。当我们知道了一个高度风速的威布尔分布参数,便不难根据这种规律求出近地层中任意高度风速的威布尔分布参数。由于这些特点,使得用威布尔分布拟合风速频率分布较之用其它分布拟合更为方便。& F H3 v* Z0 M k7 t3 g$ o7 C
1 Y. w5 O0 @' r, G+ C4 x2 n风能资源统计与计算——风能密度1 d1 g, ?% G, i& n2 n: M2 c
平均风能密度+ @: o) r w1 w. a4 A X
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有效风速和有效风能密度5 V5 o0 G( k2 u+ W& U) V2 ?
风力机械要根据当地的风况确定一个风速来确定风力机的额定功率,该风速称为“设计风速”或“额定风速”,它与“额定功率”相对应。由于风的随机性的不稳定,风力机械不可能始终在额定风速下运行。因此风力机械就有一个工作风速范围,即从切入风速到切出速度,称为工作风速,即有效风速。切入风速到切出速度(V1-V2)之间的风能称为有效风能。依此计算的风能密度称为有效风能密度。$ X1 Z+ h" n% ^ B. J) @! d9 k
根据国标 GB8974-88风力机名词术语的定义:) v2 p1 S3 j( ?% T. a2 o3 m. p
起动风速:风力机风轮由静止开始转动并能连续运转的最小风速;, f% Y8 Z. r# f6 z: q; n
切入风速:风力机对额定负载开始有功率输出时的最小风速;/ h# k+ s3 v, w6 Q1 |1 \. I
切出风速:由于调节器的作用使风力机对额定负载停止功率输出的风速;
* A! K+ p/ T7 V) U% ^3 c. Y工作风速:风力机对额定负载有功率输出的风速范围,一般为 3~ 2 0 m/ s。* w D4 P4 W. a3 [
从定义上可以看出,低于起动风速,风力机不能运行,而高于切出风速继续运行,风力机将会严重损坏,甚至造成人身事故,这尤其要引起人们的重视。
: Z7 X7 y5 W+ `/ D( z4 m4 c根据(10)式计算有效风能密度。在有效风速范围(风力发电机组切入风速到切出风速之间的范围)内,设风速分布为p'(V),风速立方的数学期望为:" R* V6 Q3 A7 T3 _& Z' ^* b
http://www.wp-forum.cn/webs/webeditor/Example/NewsSystem/NewsFile/200898162940228.jpg
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