【正文】 全 年的小時總數(shù)為 8760。 表 224 代表年年風向頻率表 ％ 站碼編號 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S 65m 站碼編號 SSW SW WSW W WNW NW NNW C 65m 表 225 代表年年風能密度方向分布表 站碼編號 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S 65m 2 站碼編號 SSW SW WSW W WNW NW NNW C 65m 0 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 34 表 226各風向平均風速 m/s 站碼編號 N NNE NE ENE E ESE SE SSE 10m 50m 55m 65m 站碼編號 S SSW SW WSW W WNW NW NNW 10m 50m 55m 65m 圖 216 代表年 65m高年風向和風能玫瑰圖 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 35 圖 217 代表年 65m 高全年各月的風向玫瑰圖 NSEW01月9 02月W ESN NSEW03月06月W ESNNSEW05月04月W ESNNSEW10月 11月W ESN NSEW12月09月W ESNNSEW08月07月W ESN18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 36 NSEW01月9 02月W ESN NSEW03月06月W ESNNSEW05月04月W ESNNSEW10月 11月W ESN NSEW12月09月W ESNNSEW08月07月W ESN18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 9 18 27 36 (%) 圖 218 代表年 65m高全年各月的風能玫瑰圖 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 37 (3)年風速和風能頻率分布 年風速頻率分別和年各風速區(qū)間風能頻率見表 22表 228 和圖 219。全年最大風能密度方向為 W，頻率為 ％，次大風能密度方向為 WNW，頻率為 ％。圖 214 中，風速、風功率密度日變化也較大， 8：00～ 18： 00 較大， 19： 00～ 7： 00 較小 ,具體情況見表 223 對比結(jié)果。 由表 22表 222 計算結(jié)果表明，風場代表年 10m、 50m、 55m、 65m 年平均風速分別為 、 、 、 ，相應(yīng)年平均風功率密度分別為、 、 、 。各高度風速年變化及風功率密度年變化見表 221～表 222，各高度風速及風功率密度年變化圖和日變化圖見圖 1－ 1圖 1－ 14。因此代表年逐時風向采用測風塔運行情況較好的 70m 實測數(shù)據(jù)。 由圖 211 正鑲白旗氣象站多年主導(dǎo)風向為 WNW,次主導(dǎo)風向為 W，而風電場測風塔 10m 主導(dǎo)風向為 W，次主導(dǎo)風向為 WNW，與測風塔 70m 一致。經(jīng)了解 ,正鑲白旗氣象站觀測場附近環(huán)境變化不大 ,風速衰減的主要原因是城鎮(zhèn)范圍擴大、建筑物逐漸增多，同時防風固沙植樹造林等綠化措施 也使風速較過去有所降低。 表 220 氣象站歷年平均風速表 單位： m/s 年份 (年 ) 平均風速(m/s) 年份 (年 ) 平均風速(m/s) 年份 (年 ) 平均風速(m/s) 1971 1983 1995 1972 1984 1996 1973 1985 1997 1974 1986 1998 1975 1987 1999 1976 1988 20xx 1977 1989 20xx 1978 1990 20xx 1979 1991 20xx 1980 1992 20xx 1981 1993 1982 1994 表 220（ a） 備注： 1971～ 20xx 年年平均風速為 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 28 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 平均 風速 1 風速 2 表 220（ b） 備注：風速 1 是 1996 年 20xx 年月平均風速，風速 2 是 20xx 年月平均風速 圖 211 測風塔和氣象站多年年風向玫瑰圖 圖 212 各測風位置風速年內(nèi)變化圖 表 2圖 212 表明， 測風塔與氣象站同期和氣象站多年的平均風速存在一定 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 29 的差異，主要原因是兩者周圍的環(huán)境不一樣。 風電場代表年分析 根據(jù) GB/T1871020xx 標準，對風電場測風數(shù)據(jù)進行訂正，即根據(jù)風場附近的長期測風塔的觀測數(shù)據(jù)，驗證風場的測風數(shù)據(jù)為一套反映風場長期平均水平的代表性數(shù)據(jù)。 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 27 (3) 經(jīng)綜合分析實測資料可以看出，測風塔的風功率密度等級為 6級，可見該區(qū)域應(yīng)用于并網(wǎng)風力發(fā)電很好。測風塔 10m、 70m 主導(dǎo)風向均為 W，次主導(dǎo)風向均為 WNW。 表 219 實測年最大風速成果表 測風高度（ m） 最大風速（ m/s） 風 向 發(fā)生時間 10m 20xx310 2:00 40m NW 20xx310 2:00 50m 20xx54 16:40 70m NW 20xx310 2:00 NW 20xx54 16:40 湍流強度 經(jīng)計算測風塔各高度實測年湍流強度范圍為 0～ ，平均值范圍為 ～， 50m～ 70m 湍流強度為 ～ ，湍流強度為中等程度。正鑲白旗氣象站同期最大風速為 ,風向為 WNW，發(fā)生于 20xx 年 5 月 4 日，該氣象站多年最大風速為 ,發(fā)生時間為 1977 年 6 月 10 日，為 1952 年建站以來的最大風速，經(jīng)計算五十年一遇瞬間極大風速為 39m/s,推算至 50m～ 60m 高度的瞬間極大風速約為 ～ 。 由表 21 218 可見，測風塔 10m、 40m、 50m 和 70m 高風速頻率最高的風速分別為5m/s、 5m/s、 5m/s 和 7m/s，相應(yīng)頻率分別為 %、 %、 %和 %；風能頻率最高值出現(xiàn)的風速分別為 13m/s、 12m/s、 12m/s 和 12m/s，相應(yīng)頻率分別為 %、%、 %和 %。 表 214 實測年年風向頻率分布表 單位： % 高度 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 10m 70m 表 215 實測年 年各方位風能頻率分布表 單位： % 高度 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 10m 0.3 0.2 0.1 0.2 0.6 0.2 1.0 0.5 1.9 0.7 2.7 5.6 28.7 38.4 16.9 2.0 70m 0.8 0.2 0.2 0.2 0.5 0.3 1.7 1.8 2.1 1.2 4.4 6.2 31.2 33.2 14.3 1.6 表 216 實測年年各風向平均風速表 單位： % 高度 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 70m 10m 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 22 圖 29 測風塔實測年各高度年風向、風能玫瑰圖 年 風速和各風速區(qū)間風能頻率分布 測風塔年平均風速和各風速區(qū)間風能頻率分布表見表 217～表 218。 測風塔 10m、 70m 高主導(dǎo)風向和最大風能密度方向均為 W、 WNW，一致性較好，測風塔 70m 高全年主導(dǎo)風向為 W，頻率為 ％，次主導(dǎo)風向為 WNW，頻率為 %；風能密度最大方向為 WNW，頻率為 ％，主導(dǎo)風向的風能密度方向頻率為 ％。 0 2 4 6 8 10 12 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 月 十二月 年平均 10m 40m 50m 70m 氣象站 華北電力 大學工程碩 士專業(yè)學位論文 16 圖 25 各測風位置年內(nèi)變化圖 表 211 實測年風速年變化表 單位： m/s 高度 一月 二 月 三 月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 年 平均 10m 6 6 3 8 6 5 8 5 3 2 6 40m 0 5 9 9 3 8 7 7 0 8 8 9 0 50m 0 4 8 6 2 7 6 5 8 5 4 9 8 70m 6 8 4 3 9 3 1 0 2 0 1 8 4 氣象站 表 212 實測年風功率密度年變化 單位： W/m2 高度 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二 月 年 平均 10m 431 809 845 357 551 85 109 106 231 274 480 392 387 40m 460 883 895 399 626 138 152 140 278 307 493 401 430 50m 451 880 879 420 620 151 160 147 298