摘要：山地风场的复杂性和显著的三维特性是困扰山区输电线路抗风设计的关键问题。该研究采用CFD数值模拟与风洞试验相结合的方法研究典型单山脉地形和双山脉峡谷型地形的三维平均风场和脉动风场特征。由于风洞试验测点数及试验风速的限制,输电线路沿线各点的三维平均风场基于CFD数值模拟得到。由风洞试验获取山脉地形的湍流度、湍流积分尺度、沿线路方向的衰减系数等脉动风场参数,在此基础上采用POD法重构生成输电线路沿线各点的三维脉动风速时程,并分析比较跨越峡谷、山脊的输电线路沿线风场特征。建立连续三跨输电线路有限元模型,采用时域法研究山地风场特性对输电线路风偏响应的影响。研究结果表明:山顶、峡谷处风速显著增大,且气流爬坡将导致局部位置产生上升气流;由于近地风场加速效应的影响,沿山脊布置的输电线路全档风偏响应增幅较大,跨峡谷输电线路其爬坡段风偏响应增幅较大;上升气流主要使导线竖向风偏位移增大;山地地貌下考虑脉动风速的影响,绝缘子串风偏角风振系数宜取1.2~1.3。该研究为完善山区输电线路的抗风偏设计提供借鉴。

摘要：研究了典型孤立山脉地形因素(山脉长度、山脉坡度)对输电线路风速及风偏响应特性的影响.采用CFD数值模拟得到山脉中输电线路沿线各点横向和竖向平均风速,分析了山脉长度、山脉坡度对输电线路各点平均风速的影响.再根据风向的不同建立了两跨和三跨输电线路有限元模型,分别利用数值模拟风速和规范设计风速计算了线路各点位移,得到风偏角增大百分比.研究结果表明:数值模拟结果普遍大于规范设计值.当风向为顺山脉时,山脉入口处线路风速最大,竖向风速可以忽略不计.山脉越长风偏角增大百分比越小,且随着坡度的减小先增大后减小.当风向为垂直山脉时,竖向风速不宜忽略,山脉越长,山体底部直径越大风偏角增大百分比越大.竖向风速在底部直径大于600m时可以忽略.因此当山脉长度和坡度在某一范围内,按规范来进行输电线路的风偏设计是偏于不安全的.本文的研究结果可为实际山脉地形条件下的输电线路风偏设计提供有价值的参考.

摘要：为研究复杂山地风力机流场的运动规律及相关气动性能,以具体的风速及地形图为依据,基于pro/E与Gambit软件建立XE93 2000型风力机整机模型和复杂山地流场模型,利用Fluent软件对复杂山区地形条件下的水平轴风力机外流场及气动性能进行分析。研究结果表明：在山顶上空60~200 m高度范围内风剪切较小,特别适合安装大型风力机,与主风向相切的山脊也是风力机的较佳安装场址;气流在绕过风力机后速度骤减且恢复过程较长,其后500 m之内仍受影响;塔筒受到的风荷载约占整个风电机组水平风荷载的15.6%;驱动力矩和阻力是风轮的主要气动荷载,均随风速的提高而显著增大。

摘要：研究了三种地形因素(山脉长度、山脉坡度、山脉间距)对峡谷和垭口中输电线路风速及风偏响应特性的影响。采用CFD数值模拟得到峡谷和垭口中输电线路沿线各点横向和竖向平均风速,分析了山脉长度、山脉坡度、山脉间距对输电线路各点平均风速的影响。建立了跨越峡谷和垭口的三跨输电线路有限元模型,分别利用数值模拟风速和平地风速计算了线路各点位移,得到风偏角增大百分比。利用响应面方法建立了三种地形因素和风偏角增大百分比的二次回归方程,分析了地形因素对风偏角的影响规律。研究表明:峡谷和垭口对横向风的加速效果明显,山脉入口处风速最大,对竖向风速加速效应不显著。山脉越长且山脉间距越大,风偏角增大百分比越小,随着山脉坡度的减小呈先增大后减小趋势。三种地形因素对风偏角增大百分比影响的灵敏度从大到小依次为山脉长度、间距和坡度。该研究结果可为峡谷和垭口地形条件下的输电线路抗风偏设计提供有价值的参考。

摘要：依托华电靖远五合、贾寨柯200MW风电场35k V汇集线路工程设计方案,结合施工运行中存在的问题,从路径、导线、终端杆塔T接箱变方案以及山地风场特有的空气乱流影响等方面,对山地风场集电线路的优化设计展开探讨,并研究出具体的补救和预防措施。

摘要：选取中国东部沿海某山区地形为研究对象,运用CFD数值模拟方法,开展了微地形对风速取值的影响。结果表明,微地形对风场的影响较大:山脚处风速较小,而山顶及迎风侧山坡处风速较大,在近山顶区域会出现局部增速而后出现回流现象。所得结果可为针对微地形区域的输电线路杆塔结构风荷载设计提供参考。