Среднемноголетние скорости ветра и параметры распределения Вейбулла на разной высоте
| Высота, м | 10,00 | 30,00 | 50,00 | 70,00 | 90,00 | 110,00 |
| mо | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 |
 , м/с | 3,94 | 4,88 | 5,39 | 5,76 | 6,05 | 6,29 |
| g, о.е. | 1,57 | 1,57 | 1,57 | 1,57 | 1,57 | 1,57 |
| b, м/с | 4,38 | 5,43 | 6,00 | 6,41 | 6,73 | 7,00 |
Рис.4 – Вертикальный профиль среднемноголетней скорости ветра
Определение экстремальной скорости ветра при g =1,57 производим по формуле (6), результаты расчета представлены в таблице 6.
Таблица 6
Экстремальные скорости ветра на разной высоте и за разные периоды времени
| Период времени | 5 лет | 20 лет | 50 лет |
| на высоте 10 м | 20,9 | 22,5 | 23,5 |
| на высоте 30 м | 25,9 | 27,9 | 29,2 |
| на высоте 50 м | 28,6 | 30,8 | 32,2 |
| на высоте 70 м | 30,5 | 32,9 | 34,4 |
| на высоте 90 м | 32,0 | 34,6 | 36,1 |
| на высоте 110 м | 33,3 | 36,0 | 37,6 |
В соответствии со значением экстремальной скорости ветра на заданной площадке могут быть установлены ВЭУ всех трех классов безопасности с высотой башни до 100 м.
Пример 3
Укажите модели ВЭУ из таблицы 7, которые не могут быть установлены в соответствии с климатическим исполнением (УХЛ) и с классом безопасности на рассматриваемой площадке с ветровыми условиями: Сv=0,56; среднемноголетняя скорость на высоте 10 м - 5,4 м/с; модель вертикального профиля ветра: m=13,072×V-2,492; значения турбулентности на различных высотах представлены на рисунке 5.
Таблица 7
Технические параметры выбранных вариантов ВЭУ
| № в базе | Модель | Nуст, кВт | D, м | Класс | Vmin, м/с | VpN, м/с | Vmax, м/с | Тмах, гр.С | Тип регул. | Нб, М |
| АОС15/50 | II | 4,0 | 12,5 | -40 | Stall | |||||
| E-3120 | II-A | 3,0 | 12,0 | -40 | Stall | 30/40 | ||||
| Northwind 100 | II-A | 3,0 | 14,0 | ND | -40 | Stall | ||||
| 29-STALL-200 kW | I | 3,0 | 14,0 | -40 | Stall | 30/40 | ||||
| 200/30 | II-A | 4,0 | 14,0 | -20 | Stall | 30-50 | ||||
| A27/225 | II | 3,5 | 13,5 | -20 | Pitch | |||||
| 29-STALL-225 kW | I | 3,0 | 14,0 | -40 | Stall | 30/40 | ||||
| 29-225 | I-A | 4,0 | 15,0 | -20 | Stall | 30/40/50 | ||||
| I-29/250 | ND | 3,5 | 15,5 | -20 | Stall | |||||
| 250/28 | II-A | 4,0 | 14,5 | -20 | Stall |
Рис.5 - Значения турбулентности на различных высотах
С учетом климатических условий на рассматриваемой площадке были оставлены только 5 моделей ВЭУ УХЛ исполнения с разной высотой башни, т.е. были исключены модели под номерами: 5, 6, 8, 9, 10, которые в таблице 7 выделены серой заливкой.
Интенсивность турбулентности при скорости 15 м/с на высотах более 20 м ниже, чем для класса С (см.рис.5), т.е. ВЭУ всех классов по интенсивности турбулентности проходят.
Для оценки экстремальной скорости ветра на высоте оси ветроколеса был произведен расчет параметра 
распределения Вейбулла по формуле Гарцмана: = 0,56–1,069=1,859. Посколькуg > 1,77, то Vэкс = 5×Vо. Если бы при данных ветровых условиях оценку экстремальной скорости ветра производили по распределению Гамбелла, то получили существенное занижение экстремальной скорости ветра, поскольку для этого случая 
.
Расчет среднемноголетней скорости ветра на высоту ВК (30 м и 40 м) производим по степенной зависимости вертикального профиля ветра, определив показатель степени по заданной модели
m=13,072×V-2,492=13,072×5,4-2,492=0,196. Среднемноголетние и экстремальные скорости ветра на разной высоте представлены в таблице 8.
Таблица 8
Среднемноголетние и экстремальные скорости ветра на разной высоте
| Высота, м | Среднемноголетняя скорость, м/с | Экстремальная скорость ветра, м/с |
| 5,4 | ||
| 6,7 | 33,5 | |
| 7,1 | 35,5 |
Проверка выбранных моделей ВЭУ на соответствие классам безопасности по ГОСТ Р54418.1-2012 (МЭК61400-1) приведена в таблице 9. Для всех классов безопасности ВЭУ экстремальная скорость ветра на высоте 30 и 40 м не превышает экстремально допустимую.
Таблица 9