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【运风之路】微观选址“卡脖子”困局若何破 ?J9集团股份交出中国答案

颁布功夫:2023-08-30 浏览:7248 起源: J9集团股份

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 。

 

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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 ,从而模拟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 。

 

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地形数据坏点自动鉴别及建复

 

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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 。

 

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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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