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1、第六章 海洋风能资源及其开发-风能的评估方法(3),A10海技 朱雪萍 100105122,风能资源参数计算方法,(1)平均风速(2)风向频率(3)风速频率(4)有效小时数(5)风能方向频率(F)(6)年平均风功率密度()(7)威布尔(Weibull)分布参数、的估算(8)测站50年一遇最大风速(V50-max)(9)风能资源储量估算,(1)平均风速(),在风能资源评价中,平均风速按下式计算:式中:为平均风速,为风速观测序列,n为平均风速计算时段内(年、月)风速序列样本数。,(2)风向频率:根据风向观测资料,按16个方位统计观测时段内(年、月)各风向出现的小时数,除以总的观测小时数即为各风向频
2、率。(3)风速频率:以1m/s为一个风速区间,统计代表年测风序列中每个风速区间内风速出现的频率。每个风速区间的数字代表中间值,如5m/s风速区间为4.6m/s到5.5m/s。(4)有效小时数:统计出代表年测风序列中风速在325m/s之间的累计小时数。,(5)风能方向频率(F),根据风速、风向逐时观测资料,按不同方位(16个方位)统计计算各方位具有的能量,其与总能量之比作为该方位的风能频率。其计算公式以下式为例:式中:i=1,m;m为风向为东风的小时数;j=1,n;n=8760或8784(平年为8760,闰年为8784);为空气密度,kg/m3。,(6)年平均风功率密度(),年平均风功率密度按下
3、式计算:式中:n为计算时段内风速序列样本数;为空气密度,kg/m3;为第i个记录的风速(m/s)的立方。为当地各月平均空气密度值,它取决于当地月平均气温、月平均气压、月平均水汽压 式中:i=1,m;m为风向为东风的小时数;j=1,n;n=8760或8784(平年为8760,闰年为8784);为空气密度,kg/m3。,式中:为空气密度(kg/m3);p为平均大气压(hPa);e为平均水汽压(hPa);t为平均气温()。,()威布尔(Weibull)分布参数、的估算,1、用累积分布函数拟合威布尔曲线2、根据平均风速和标准差估算3 用平均风速和最大风速估计威布尔分布参数,以平均风速v估计,以标准差估
4、计:其中,为风速观测序列,n为计算时段内风速序列样本数。,Weibull两参数k、c按下式估计:其中 为伽马函数,可查表求得。,(8)测站50年一遇最大风速(),风速的年最大值采用极值型的概率分布,其函数为:式中,为分布的位置参数,即分布的众值;为分布的尺度参数。分布的参数与均值和标准差的关系按下式确定:,其中,为连续n个年最大风速样本序列(n15),系数和 见表1:,测站50年一遇最大风速 按下式计算:,(9)风能资源储量估算,风能资源储量的估算按下估算:风能资源总储量=其中,n为风功率密度等级数;为年平均风功率密度分布图中各风功率密度等值线间面积;为各风功率密度等值线间的风功率代表值。,Thank you!,