風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)：基本理論與應(yīng)用

前言
第1章 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)概論
1．1 風(fēng)的形成動(dòng)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(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)的尺度概念
1．3 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容
1．3．1 風(fēng)輪廓
1．3．2 山地繞流
1．3．3 風(fēng)電機(jī)組尾流
1．3．4 大氣邊界層熱穩(wěn)定性
1．4 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)的研究方法
1．4．1 風(fēng)電場(chǎng)空氣動(dòng)力場(chǎng)的測(cè)量
1．4．2 風(fēng)電場(chǎng)空氣動(dòng)力場(chǎng)數(shù)值模擬
1．4．3 風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析與評(píng)估
1．5 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)研究意義
參考文獻(xiàn)
第2章 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)模型
2．3．1 風(fēng)電場(chǎng)CFD理論基礎(chǔ)
2．3．2 風(fēng)電場(chǎng)CFD的邊界條件
2．3．3 METEODYN風(fēng)電場(chǎng)流場(chǎng)模型
2．4 中尺度大氣動(dòng)力學(xué)模型
2．4．1 WRF模式介紹和運(yùn)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(jì)算設(shè)置
2．5 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度與中尺度大氣動(dòng)力場(chǎng)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(chǎng)中尺度-微尺度耦合計(jì)算模型
參考文獻(xiàn)
第3章 風(fēng)電機(jī)組尾流及其數(shù)值模擬
3．1 風(fēng)電機(jī)組尾流及其研究方法
3．1．1 風(fēng)電機(jī)組尾流對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響
3．1．2 風(fēng)電機(jī)組尾流研究現(xiàn)狀
3．2 半經(jīng)驗(yàn)尾流模型
3．2．1 理想風(fēng)電機(jī)組后的尾流模型
3．2．2 各模型比較
3．3 風(fēng)電機(jī)組誘導(dǎo)湍流的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br />3．3．1 風(fēng)電場(chǎng)湍流的基本概念
3．3．2 尾流湍流的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br />3．4 風(fēng)電機(jī)組尾流的滑動(dòng)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(yàn)證
3．5 基于風(fēng)輪平均風(fēng)速的風(fēng)電場(chǎng)致動(dòng)盤(pán)模型
3．5．1 理想風(fēng)輪的一維動(dòng)量理論
3．5．2 致動(dòng)盤(pán)與RANS方程
3．5．3 致動(dòng)盤(pán)區(qū)域辨識(shí)與體積修正
3．5．4 致動(dòng)盤(pán)湍流模型修正
3．5．5 數(shù)值模擬
3．6 基于致動(dòng)線方法的尾流數(shù)值模擬
3．6．1 致動(dòng)線模型
3．6．2 數(shù)值模擬與模型驗(yàn)證
3．7 基于致動(dòng)面方法的尾流數(shù)值模擬
3．7．1 致動(dòng)面模型
3．7．2 數(shù)值模擬
3．7．3 計(jì)算結(jié)果分析
3．7．4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第4章 風(fēng)電場(chǎng)空氣動(dòng)力場(chǎng)數(shù)值模擬
4．1 復(fù)雜地形對(duì)空氣動(dòng)力場(chǎng)的影響
4．1．1 山區(qū)風(fēng)的水平分布和特點(diǎn)
4．1．2 山丘、山脊地形對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響
4．1．3 海拔對(duì)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(yàn)證
4．2．1 陡坡風(fēng)場(chǎng)空氣動(dòng)力場(chǎng)的LES研究
4．2．2 Askervein山地繞流計(jì)算
4．2．3 西北山地風(fēng)電場(chǎng)繞流計(jì)算
4．3 山地繞流模型在風(fēng)電場(chǎng)工程中的應(yīng)用
4．3．1 風(fēng)能資源評(píng)估
4．3．2 山地風(fēng)電場(chǎng)地形改造
4．4 風(fēng)電場(chǎng)微尺度空氣動(dòng)力場(chǎng)數(shù)值模擬
4．4．1 近海風(fēng)電場(chǎng)模擬
4．4．2 陸上風(fēng)電場(chǎng)流場(chǎng)模擬方法比較
4．4．3 陸上風(fēng)場(chǎng)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(jì)算
4．5．1 基于WRF模式的江蘇沿海地區(qū)風(fēng)能資源評(píng)估
4．5．2 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度和大氣動(dòng)力學(xué)中尺度耦合計(jì)算
參考文獻(xiàn)
第5章 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力場(chǎng)測(cè)量
5．1 測(cè)風(fēng)儀器
5．1．1 測(cè)風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)要求
5．1．2 測(cè)風(fēng)系統(tǒng)的組成
5．1．3 風(fēng)電場(chǎng)精細(xì)測(cè)風(fēng)儀
5．2 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力場(chǎng)測(cè)量
5．2．1 測(cè)量風(fēng)電場(chǎng)介紹
5．2．2 測(cè)量方案
5．2．3 測(cè)試數(shù)據(jù)處理
5．3 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力場(chǎng)測(cè)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(cè)試分析及推力曲線估算
參考文獻(xiàn)
第6章 基于風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力場(chǎng)計(jì)算的微觀選址優(yōu)化
6．1 風(fēng)電場(chǎng)微觀選址的意義
6．2 風(fēng)電場(chǎng)微觀選址工程方法
6．2．1 風(fēng)電機(jī)組微觀選址的基本原則
6．2．2 風(fēng)電機(jī)組的排列布置方法
6．2．3 風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組選型-微觀選址-容量選擇
6．3 基于改進(jìn)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(jī)組的輸出功率特性曲線
6．3．4 應(yīng)用遺傳算法實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化排布
6．3．5 實(shí)例分析
6．4 基于CFD和改進(jìn)PSO的復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)微觀選址優(yōu)化方法
6．4．1 復(fù)雜地形流場(chǎng)的CFD數(shù)值模擬
6．4．2 風(fēng)電場(chǎng)模型
6．4．3 風(fēng)電場(chǎng)微觀選址的改進(jìn)小生境粒子群算法
6．4．4 計(jì)算與分析
6．4．5 結(jié)論
6．5 復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)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(chǎng)微觀選址優(yōu)化限制條件
6．5．2 復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)微觀選址優(yōu)化目標(biāo)
6．5．3 復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)微觀選址優(yōu)化算法
6．6 平坦地形下風(fēng)電場(chǎng)微觀選址優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)
6．6．1 軟件開(kāi)發(fā)背景
6．6．2 軟件開(kāi)發(fā)內(nèi)容
6．6．3 風(fēng)電場(chǎng)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(chǎng)優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)
6．7．1 復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)開(kāi)發(fā)
6．7．2 實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)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(xiàn)
第7章 基于風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)方法的風(fēng)功率預(yù)測(cè)研究
7．1 風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)技術(shù)研究
7．1．1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
7．1．2 基本方法
7．2 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)機(jī)前風(fēng)速與湍流
7．3 風(fēng)電機(jī)組發(fā)電過(guò)程建模
7．3．1 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)
7．3．2 風(fēng)電機(jī)組氣動(dòng)特性建模
7．4 雙饋異步風(fēng)電機(jī)組建模與仿真
7．4．1 雙饋異步風(fēng)電機(jī)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(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)方法的機(jī)組級(jí)風(fēng)功率預(yù)測(cè)
7．6 改進(jìn)MRAN與微尺度空氣動(dòng)力學(xué)模型組合的預(yù)測(cè)方法
7．6．1 改進(jìn)的MRAN
7．6．2 組合預(yù)測(cè)模型
7．6．3 風(fēng)電場(chǎng)介紹
7．6．4 單機(jī)組合預(yù)測(cè)
7．6．5 風(fēng)電場(chǎng)組合預(yù)測(cè)
7．6．6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第8章 基于風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)方法的風(fēng)電場(chǎng)AGC技術(shù)
8．1 風(fēng)電場(chǎng)AGC技術(shù)的基本概念
8．1．1 風(fēng)電場(chǎng)AGC的背景及意義
8．1．2 風(fēng)電場(chǎng)AGC的功能
8．1．3 風(fēng)電場(chǎng)AGC的系統(tǒng)體系
8．2 風(fēng)電場(chǎng)AGC技術(shù)的基本方法
8．2．1 風(fēng)電場(chǎng)有功功率控制系統(tǒng)
8．2．2 風(fēng)電機(jī)組控制方法
8．2．3 風(fēng)電場(chǎng)有功功率常用分配策略
8．3 基于風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)方法的風(fēng)電場(chǎng)AGC多目標(biāo)優(yōu)化
8．3．1 基于風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)方法的風(fēng)電場(chǎng)AGC技術(shù)
8．3．2 風(fēng)電場(chǎng)AGC優(yōu)化模型
8．3．3 改進(jìn)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(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)方法的風(fēng)電場(chǎng)AGC和AVC多目標(biāo)優(yōu)化平臺(tái)開(kāi)發(fā)
8．4．1 平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
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(cè)試
參考文獻(xiàn)
第9章 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)研究與應(yīng)用展望
9．1 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)研究的瓶頸
9．2 風(fēng)電場(chǎng)微觀尺度空氣動(dòng)力學(xué)應(yīng)用展望