風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)：基本理論與應(yīng)用

前言
第1章 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)概論
1．1 風(fēng)的形成動因
1．1．1 大氣環(huán)流
1．1．2 季風(fēng)環(huán)流
1．1．3 局地環(huán)流
1．2 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)的尺度概念
1．3 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)研究內(nèi)容
1．3．1 風(fēng)輪廓
1．3．2 山地繞流
1．3．3 風(fēng)電機組尾流
1．3．4 大氣邊界層熱穩(wěn)定性
1．4 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)的研究方法
1．4．1 風(fēng)電場空氣動力場的測量
1．4．2 風(fēng)電場空氣動力場數(shù)值模擬
1．4．3 風(fēng)電場運行數(shù)據(jù)分析與評估
1．5 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)研究意義
參考文獻
第2章 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力場數(shù)學(xué)模型
2．1 大氣分層和風(fēng)輪廓模型
2．1．1 大氣的分層和結(jié)構(gòu)
2．1．2 大氣邊界層方程
2．2 風(fēng)電場地形圖處理與物理模型建立
2．2．1 地形數(shù)字化
2．2．2 復(fù)雜地形曲面建模
2．3 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)模型
2．3．1 風(fēng)電場CFD理論基礎(chǔ)
2．3．2 風(fēng)電場CFD的邊界條件
2．3．3 METEODYN風(fēng)電場流場模型
2．4 中尺度大氣動力學(xué)模型
2．4．1 WRF模式介紹和運行步驟
2．4．2 WRF模式控制方程組
2．4．3 WRF模式邊界層方案與計算設(shè)置
2．5 風(fēng)電場微觀尺度與中尺度大氣動力場耦合模型
2．5．1 WRF模式網(wǎng)格嵌套方式
2．5．2 CALMET介紹
2．5．3 其他風(fēng)電場中尺度-微尺度耦合計算模型
參考文獻
第3章 風(fēng)電機組尾流及其數(shù)值模擬
3．1 風(fēng)電機組尾流及其研究方法
3．1．1 風(fēng)電機組尾流對風(fēng)電場的影響
3．1．2 風(fēng)電機組尾流研究現(xiàn)狀
3．2 半經(jīng)驗尾流模型
3．2．1 理想風(fēng)電機組后的尾流模型
3．2．2 各模型比較
3．3 風(fēng)電機組誘導(dǎo)湍流的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?br />3．3．1 風(fēng)電場湍流的基本概念
3．3．2 尾流湍流的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?br />3．4 風(fēng)電機組尾流的滑動網(wǎng)格數(shù)值模擬
3．4．1 建模與網(wǎng)格劃分
3．4．2 結(jié)果分析與驗證
3．5 基于風(fēng)輪平均風(fēng)速的風(fēng)電場致動盤模型
3．5．1 理想風(fēng)輪的一維動量理論
3．5．2 致動盤與RANS方程
3．5．3 致動盤區(qū)域辨識與體積修正
3．5．4 致動盤湍流模型修正
3．5．5 數(shù)值模擬
3．6 基于致動線方法的尾流數(shù)值模擬
3．6．1 致動線模型
3．6．2 數(shù)值模擬與模型驗證
3．7 基于致動面方法的尾流數(shù)值模擬
3．7．1 致動面模型
3．7．2 數(shù)值模擬
3．7．3 計算結(jié)果分析
3．7．4 結(jié)論
參考文獻
第4章 風(fēng)電場空氣動力場數(shù)值模擬
4．1 復(fù)雜地形對空氣動力場的影響
4．1．1 山區(qū)風(fēng)的水平分布和特點
4．1．2 山丘、山脊地形對風(fēng)電場的影響
4．1．3 海拔對風(fēng)速的影響
4．1．4 谷地風(fēng)速的變化
4．2 山地繞流的數(shù)值模擬與模型驗證
4．2．1 陡坡風(fēng)場空氣動力場的LES研究
4．2．2 Askervein山地繞流計算
4．2．3 西北山地風(fēng)電場繞流計算
4．3 山地繞流模型在風(fēng)電場工程中的應(yīng)用
4．3．1 風(fēng)能資源評估
4．3．2 山地風(fēng)電場地形改造
4．4 風(fēng)電場微尺度空氣動力場數(shù)值模擬
4．4．1 近海風(fēng)電場模擬
4．4．2 陸上風(fēng)電場流場模擬方法比較
4．4．3 陸上風(fēng)場尾流模擬
4．5 中尺度數(shù)值模式應(yīng)用及其與微尺度耦合計算
4．5．1 基于WRF模式的江蘇沿海地區(qū)風(fēng)能資源評估
4．5．2 風(fēng)電場微觀尺度和大氣動力學(xué)中尺度耦合計算
參考文獻
第5章 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力場測量
5．1 測風(fēng)儀器
5．1．1 測風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)要求
5．1．2 測風(fēng)系統(tǒng)的組成
5．1．3 風(fēng)電場精細(xì)測風(fēng)儀
5．2 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力場測量
5．2．1 測量風(fēng)電場介紹
5．2．2 測量方案
5．2．3 測試數(shù)據(jù)處理
5．3 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力場測量數(shù)據(jù)分析
5．3．1 尾流分析
5．3．2 大氣穩(wěn)定度
5．3．3 塔筒應(yīng)力測試分析及推力曲線估算
參考文獻
第6章 基于風(fēng)電場微觀尺度空氣動力場計算的微觀選址優(yōu)化
6．1 風(fēng)電場微觀選址的意義
6．2 風(fēng)電場微觀選址工程方法
6．2．1 風(fēng)電機組微觀選址的基本原則
6．2．2 風(fēng)電機組的排列布置方法
6．2．3 風(fēng)電場風(fēng)電機組選型-微觀選址-容量選擇
6．3 基于改進遺傳算法的平坦地形微觀選址優(yōu)化方法
6．3．1 遺傳算法的基本原理
6．3．2 尾流效應(yīng)模型
6．3．3 風(fēng)電機組的輸出功率特性曲線
6．3．4 應(yīng)用遺傳算法實現(xiàn)風(fēng)電機組優(yōu)化排布
6．3．5 實例分析
6．4 基于CFD和改進PSO的復(fù)雜地形風(fēng)電場微觀選址優(yōu)化方法
6．4．1 復(fù)雜地形流場的CFD數(shù)值模擬
6．4．2 風(fēng)電場模型
6．4．3 風(fēng)電場微觀選址的改進小生境粒子群算法
6．4．4 計算與分析
6．4．5 結(jié)論
6．5 復(fù)雜地形風(fēng)電場微觀選址多目標(biāo)優(yōu)化方法研究
6．5．1 復(fù)雜地形風(fēng)電場微觀選址優(yōu)化限制條件
6．5．2 復(fù)雜地形風(fēng)電場微觀選址優(yōu)化目標(biāo)
6．5．3 復(fù)雜地形風(fēng)電場微觀選址優(yōu)化算法
6．6 平坦地形下風(fēng)電場微觀選址優(yōu)化軟件開發(fā)
6．6．1 軟件開發(fā)背景
6．6．2 軟件開發(fā)內(nèi)容
6．6．3 風(fēng)電場微觀選址軟件（WFMSS）主要界面及演示
6．7 復(fù)雜地形風(fēng)電場優(yōu)化軟件開發(fā)
6．7．1 復(fù)雜地形風(fēng)電場優(yōu)化設(shè)計平臺開發(fā)
6．7．2 實際風(fēng)電場描述
6．7．3 微觀選址優(yōu)化結(jié)果分析
6．7．4 集電線路優(yōu)化結(jié)果分析
6．7．5 道路優(yōu)化結(jié)果分析
參考文獻
第7章 基于風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)方法的風(fēng)功率預(yù)測研究
7．1 風(fēng)電場風(fēng)功率預(yù)測技術(shù)研究
7．1．1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
7．1．2 基本方法
7．2 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)預(yù)測機前風(fēng)速與湍流
7．3 風(fēng)電機組發(fā)電過程建模
7．3．1 風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)
7．3．2 風(fēng)電機組氣動特性建模
7．4 雙饋異步風(fēng)電機組建模與仿真
7．4．1 雙饋異步風(fēng)電機組建模分析
7．4．2 整體仿真結(jié)果分析
7．5 基于風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)方法的機組級風(fēng)功率預(yù)測
7．6 改進MRAN與微尺度空氣動力學(xué)模型組合的預(yù)測方法
7．6．1 改進的MRAN
7．6．2 組合預(yù)測模型
7．6．3 風(fēng)電場介紹
7．6．4 單機組合預(yù)測
7．6．5 風(fēng)電場組合預(yù)測
7．6．6 結(jié)論
參考文獻
第8章 基于風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)方法的風(fēng)電場AGC技術(shù)
8．1 風(fēng)電場AGC技術(shù)的基本概念
8．1．1 風(fēng)電場AGC的背景及意義
8．1．2 風(fēng)電場AGC的功能
8．1．3 風(fēng)電場AGC的系統(tǒng)體系
8．2 風(fēng)電場AGC技術(shù)的基本方法
8．2．1 風(fēng)電場有功功率控制系統(tǒng)
8．2．2 風(fēng)電機組控制方法
8．2．3 風(fēng)電場有功功率常用分配策略
8．3 基于風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)方法的風(fēng)電場AGC多目標(biāo)優(yōu)化
8．3．1 基于風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)方法的風(fēng)電場AGC技術(shù)
8．3．2 風(fēng)電場AGC優(yōu)化模型
8．3．3 改進的粒子群算法
8．3．4 結(jié)果與分析
8．3．5 結(jié)論
8．4 基于風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)方法的風(fēng)電場AGC和AVC多目標(biāo)優(yōu)化平臺開發(fā)
8．4．1 平臺總體設(shè)計
8．4．2 主要功能模塊介紹
8．4．3 AGC控制策略的選擇
8．4．4 控制策略的測試
參考文獻
第9章 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)研究與應(yīng)用展望
9．1 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)研究的瓶頸
9．2 風(fēng)電場微觀尺度空氣動力學(xué)應(yīng)用展望