总之,青海地区热力稳定度多不稳定、地表粗糙度小,地形变化不大,故整个区域风速随高度变化不大,切变小;而云贵高原地区地形、地貌复杂,地表植被多样化,风速随高度变化存在一定的规律性但又存在特殊性,分析时需全面考虑各种因素,现场考察尤为重要。
三、湍流强度
湍流强度代表10min内风速随机变化幅度大小,影响风电机组的疲劳载荷,是IEC61400-1风电机组安全等级分级的重要参数之一。IEC61400-1-1999标准中,通过湍流强度特征值(平均湍流强度Iref+1*湍流标准差σ)作为衡量湍流强度的标准。
(一)高海拔地区湍流特征
云贵高原地区湍流基本呈现两种特征,见图6,连绵平缓的高山草甸地形下,湍流较小,强风速度段(>10m/s)平均湍流强度基本低于0.09,湍流标准偏差σ在0.02-0.03之间,15m/s湍流强度特征值一般小于0.12,湍流很小;见图7重叠连峦、陡峭、植被丰富的高山地形下,强风速段湍流呈现“上翘”的特征,平均湍流一般在0.12-0.14之间,湍流标准偏差σ在0.04-0.055之间,15m/s湍流强度特征值较大在0.16-0.18之间,特殊条件下,湍流甚至超过A类标准。
青藏高原地区属于平坦的戈壁滩,湍流很小,15m/s湍流强度特征值一般小于0.1,见图8。
(二)成因分析
廖明夫等在《风力发电技术》中提出大气湍流的两个主因是风切变和热对流,风切变受地形、地貌、粗糙度和热力稳定度影响;热对流湍流是地面上、下层气流温度差引起的热对流。通常情况下,上述两个原因往往同时导致湍流的发生。