WAsP软件操作教程.docx

风资源分析软件WAsP操作教程
1 .计算风图谱建立气象站
开始需要在WAsP中翻开一个新工作空间。在这个工作空间中自动插入一个 新工程，保存工作空间和工程，把它们都命名为Waspdale。
现在插入一个新的风图谱作为子工程(用右键单击工程，选择插入新的，然 后选择风图谱)。从气象站中生成一个风图谱，插入了一个新的气象站结构成员, 它是测风塔工程。
现在工作空间看起来应该是这个样子：
* 'Waspdale' WAsP workspace
白 金'Waspdale' WAsP project
白 6b 'Wind atlas 1' Wind atlas (no data)& 'Met. station 1' Met. station
WAsP现在需要：
・记录数据站点的描述
•站点风数据记录摘要1. 2增加风数据
现在需要在结构中插入一些风数据。
选择气象站，使用从文件插入菜单插入一个风数据工程，要求提供使用的文件名。 操作包含样本数据的文件夹，选择'Waspdale. tab'文件。
可以从文件中其它地方了解更多怎样从原始数据测量中产生一个观测风气 候文件。
现在工作空间看起来象这样：
* 'Waspdale' WAsP workspace
H I1S1 'Waspdale1 WAsP project
日…由'Wind atlas 1' Wind atlas (no data)0 •-Jr 'WAspdale Airport 1983-85. Runway NW anemometer.' Met. station :•…队'Waspdale' Observed wind climate
你可以通过点击鼠标右键选择重命名给风图谱或其它结构成员取一个新名 字。这里称风图谱为'Waspdale'。
步 ^aspdale1 WAsP workspace日…备 Waspdale' WAsP project
臼…Qj 'Waspdale' Wind atlas日…・平 WAspdale Airport 1983-85. Runway NW anemometer.1 Met. station
l,,…队 Waspdale' Observed wind dimateI[•…f ^aspdale Airport* Obstacle group
……O ^aspdale' Vector map
臼,…* Hlltop' Turbine site:……&JWTG 1 MW1 Wind turbine generator
!,•…'Wind farm 1* Wind farm
通过右击风场图标选择重命名给风场起个名字。因为计划是在山顶上建一个 风场，所以称为'Crest'。接下来，需要在风场中插入风机站。
WAsP现在要求：
• 风场风机站在地图中的位置
•提议要使用的风机类型的描述
因为在山顶附近没有障碍物，所有不需要在风场中增加一个障碍物列表。
5. 2确定风机站位置
首先，右击风场结构成员，选择插入新的，然后选择风机站。接着，移动这 个新的风机站把它象前面章节描述的那样放在山顶（比方说，现有风机站的北 面）。
可以用下面介绍的简单方法在风场中增加更多的风机：用鼠标左键单击第一 个风机站（在风机周围出现一个小环），按住鼠标左键和键盘上的Ctrl键不放， 直到拖动风机站到一个新的位置，松开鼠标左键。这样就在风场中产生了一个新 的风机站，增加两个以上的风机，空间视图现在看起来有点象这样：
■ Spatial view国I©团面盛洲Norose ▼
I 但 No data grid ▼
42000-

42000-
40000-
38000 -
36000 -
34000-
1800020000
220002400026000

如果想批量导入风机点位，可以右键，从文件插入，选择风机位置文件(txt )。
2019-4-23 - WAsP version 9.1
Member Library Reports Tods Window HelpWorkspace herarchy
£ '2019-4-231 WAsP workspace
E 'Project 1' WAsP project
E) Q] ,Wind atlas 1' Wind atias
9 的 Untitted' Met. station
Ik 099XFT2* Observed wind dmate
& *BRJ2* Vector map

Workspace herarchy
£ '2019-4-231 WAsP workspace
E 'Project 1' WAsP project
E) Q] ,Wind atlas 1' Wind atias
9 的 Untitted' Met. station
Ik 099XFT2* Observed wind dmate
& *BRJ2* Vector map
Turbine duster 2* Wind form (90.0 m
'GW140_3000' Wind turbine gent
* Bl'Turbine site
* B2" Turbine site 印"BS'Turbne site 与 B4 Turbine site
4 ,BSTurboeste
》"B6'Turbne site
木 B7 Turbne site
4 38' Turbne site
* B9' Turbne site
* B10'Turbne site
* Bll'Turbine site
4 312'Turbine site
4 BIS'Turbine site
“ B14'Turbne site
* BIS'Turbne site
a B16 Turbne site
4 B17 Turbne site
Library
Q Library folders
♦ ^JSample files (12 files)
+ _£] Wind turbne generators (41 files)
Insert new
Spatial image
Reports
Re-2rder the children of Tirbre duster Z ...
Insert from file
Ste locabons
& Insert sites from the dpboard (none) Extract 60 site locabons from the wind farm
A Renatne Turbne duster Z
4 Remove Turbine duster 2
厘 Export Turbine duster 2" to file...
口 Wind atlas
画 Obstade group
© Vector map
匕 Wind turbne generator 造]Note
mam
Show Turbine duster 21
□ 9iow Turbine duster 2' in a new spatial view
唯＞ Do $1 feasible cataJabons for wind ferm Turbine duster 2* [F9]
踪 Explain why the wrd farm power curve fbr wind farm Turbne duster 2* cannot be calculated
封 Edit the automatic naming counter for chidren of Turbine duster ?
y Enable automatic naming counter for chidren of Turbine duster 1
二 Show properties fbr Turbne duster Z

5.3指定风力发电机
为了预测风场产生的发电量，WAsP需要知道每台风机的发电量和推力曲线 特性。如果风场中的风机都是同一类型，可以通过风场的相关风力发电机结构成 员把这个信息提供给WAsPo从风场右键菜单中选择从文件插入，然后从提示对 话框中选择'WecslOOO. wtg'文件。
现在结构看起来应该象这样：
出'Waspdale' WAsP workspace 日…曲'Waspdale' WAsP project
日・・Q) Waspdale' Wind atlas日…午'WAspdale Airport 1983-85. Runway NW anemometer.1 Met. station ，•,…队 Waspdale' Observed wind climate
••…说 Waspdale Airport1 Obstacle group……E Waspdale' Vector map
日,…* 'Hilltop' Turbine site,•…品:'WTG 1 MW1 Wind turbine generator
白…磨'Wind farm 1' Wind farm雄'Turbine site 1' Turbine site
'Turbine site 2' Turbine site 'Turbine site 3' Turbine site漳,Turbine site 4' Turbine site
匕'WTG 1 MW* Wind turbine generator
如果风场中有一台或多台风机与剩余的不同，就必须为这些风机提供单独的 风力发电机结构成员。在这种情况下，风力发电机特性作为风机站的子工程被插 入，像处理'Hilltop'站时一样。
5. 4预测风场发电量
WAsP现在准备好预测风场的发电量。从风场右键菜单中选择计算数据和风 场尾流损失。和气象站一样，计算完成后在风机站和风场图标上的黄色小告警标 志消失。
翻开风机站窗口查看结果。右击风机站，选择显示，然后单击统计标签：

预测的风场发电量为12.8 GWho这里的尾流损失非常小是因为风场是由与 盛行风向成直角方向上安装的一排风机组成的。上面的数据可能跟返回的数据稍 有差异，这是因为站点位置可能不是完全一样的。
更多信息可以从站点列表标签中得到：每个风机站的精确坐标、高度、轮毂 高度、总发电量、净发电量和尾流损失。

更多关于风气候等的详细信息可从每个风机站的显示窗口中得到:

6.绘制风资源地图
6.1建立资源栅格
为了绘制覆盖一个地区的风资源地图，需要在工作空间中增加一个资源栅格 结构成员。插入一个新的资源栅格作为工程的子工程,工作空间现在看起来如下:
* ^aspdale1 WAsP workspace白…,靠'Waspdale' WAsP project
……O ^aspdale1 Vector mapl……&JWTG 1 MW1 Wind turbine generator
日••・£） 'Waspdale' Wind atlas日…毕,WAspdale Airport 1983-85. Runway NW anemometer.1 Met. station
1.1, 队'Waspdale' Observed wind climate•,,…备'Waspdale Airport* Obstacle group
……今'Hilltop' Turbine site
日…梅'Crest' Wind farm……& 'Turbine site I1 Turbine site
……不'Turbine site 2* Turbine site……'Turbine site 3* Turbine site
……4'Turbine site 4' Turbine site5 •…•砂 Resource grid I1 Resource grid
I
注意：因为我们想进行这种风机的类型和高度的所有计算，所有我们把风力 发电机移到工程级（在结构中，用鼠标左键单击并拖拉即可移动成员）。在结构 中地形图、风力发电机和风图谱数据组这三个计算成员都是公有的。
右击资源栅格图标选择重命名可以重新给风资源地图命名。因为这个计划是 在山顶上建立一个风场，所以命名为'Crest'。
WAsP现在需要：
•资源栅格在地图中的位置和结构6. 2配置资源栅格
首先，右击资源栅格结构成员选择显示，然后选择“空间视图”标签。点击 窗口右上方的最大化图标可以最大化窗口。
其次，单击编辑资源栅格设置图标，翻开资源栅格配置窗口，在地图和配置窗口中显示一个默认的资源栅格。
如果选择默认的布局和结构，按下0K按钮，计算资源栅格准备好进行计算。
a)
b)
然而，在这种情况下我们希望资源栅格能覆盖山顶，有三种方式可以改变资 源栅格的布局: 按住Ctrl键不放，鼠标左键放在地图上的资源栅格内，用拖动资源栅格 到一个新位置 按住Ctrl键不放，鼠标左键放在地图上的资源栅格外，用鼠标画出一个c)

c)
给栅格节点和分辨率输入新值
新的资源栅格
当对资源栅格布局满意时，按下0K按钮。
6. 3预测风资源
WAsP现在已经准备好预测覆盖所选地区的风资源情况。从资源栅格右键菜 单中选择对所有选择的栅格进行计算，或按下空间视图中的计算图标。象计算其 它结构成员一样，计算完成后在资源栅格图标上的黄色小告警标准消失。
现在可以翻开一个资源栅格窗口杳看结果。右击资源栅格，选择显示，然后 单击空间视图标签:

“无数据栅格”说明边界或资源栅格的结点。使用变量选择器菜单项选择择显示 的变量,即年发电量年EP）：
No data grid Weibull-A [m/s] Weibull-k Mean speed [m/s] Power density [W/m2lAEPlWh]
Elevation [m]Ruggedness Index
资源网格窗口现在看起来有点象这样（栅格分辨率为500米）:
2 .站点描述
现在WAsP需要知道收集数据的站点情况。首先，引入一张地图作为子工程。 使用工程中的从文件插入然后选择矢量图，选择名为‘Waspdale, map'的文件。现 在需要确定气象站在地图的位置。
气象站定位：
•从气象站右键菜单中选择显示
• 在出现的对话框中设置位置为(34348, 37233)(选择统一坐标系)

在气象站里，测风杆附近发现了几个建筑物和防风林，WAsP需要了解这些 情况。
插入一个描述障碍物的列表，使用气象站中的从文件插入命令增加一个障碍物 列表。当出现选择文件的对话框时，选择'Airport, obs'文件。
现在的工作空间结构看起来有点象这样：

在地图上慢慢移动鼠标，从弹出的黄色标签中可以快速读出年发电量的值。
跟预期的一样，顺着山顶的资源相对较高，超过东南方的小山。此外，资源高于 资源栅格东北部湖的东面的资源。
在统计视图中可以看到资源栅格的一些简单统计数据:
多'Crest' Resource grid
Settings Spatial view ： St犹isticsVariable
Weibull-A Weibull-k Mean speed Power density AEP Elevation

Variable
Weibull-A Weibull-k Mean speed Power density AEP Elevation
Mean
8.3 m/s
2.29
7.33 m/s
411 W/mJ
2.837 GWh
190.1 m
Min
7.4 m/s
2.16
6.53 m/s 288 W/m2 2.201 GWh 125.0 m
Max
9.3 m/s 2.42
8.21 m/s 577 W/m2 3.510 GWh 350.0 m

*'Waspdale，WAsP workspace白…喔| Waspdale1 WAsP project
白…国3 'Waspdale' Wind atlas (no data)白….牛 V/A5Pdale Airport 1983-85. Runway NW anemometer.1 Met. station

l…”*'Waspdale' Observed wind climate[…”,Waspdale Airport1 Obstacle group
…O ^aspdale' Vector map.单点图谱计算
WAsP现在已经准备好为Waspdale计算单点风图谱。但是在开始前，请先停 下来检查所有工程内容：
* 'Waspdale' WAsP workspace白•…曾'Waspdale' WAsP project
臼^aspdale1 Wind atlas (no data)白…^ ^Aspdale Airport 1983-85. Runway NW anemometer.1 Met. station
\,•…蠹 ^aspdale* Observed wind climate：…'Waspdale Airport1 Obstacle group
…E ^aspdale1 Vector map
地图、观测风气候及障碍物列表都包含数据且可以被查看。它们的右键菜单 都有一个显示命令，该命令用来翻开相关成员窗口。翻开每一个窗口进行查看。为了查看 气象站在地图中的位置，从气象站右键菜单中选择在新空间视图中显示命令。单击在地图工 具栏中的小的风速计图标将在地图上显示或隐藏气象站。
生成单点风图谱
现在用WAsP生成一个风图谱。从风图谱右键菜单中选择计算单点风图谱命令。当计算 完成后，显示在风图谱图标上的黄色小告警标志消失，这表示风图谱计算是最新的。注意: 黄色小告警标志出现在下一个气象站，这意味着气象站本身预测需要更新。从气象站右键菜 单中选择计算站点影响和气象站气候自我预测。
也可以在工程右键菜单中选择为所有工程成员做可行性计算更新工程的所有计算。
选择风图谱右键菜单中的显示命令查看计算结果。单点风图谱被显示。这是一个站点 独立的整个Waspdale地区风气候描述，可以认为它是Waspdale的区域风气候。

单点风图谱数据组是站点独立的，风的分布被简化成一些标准条件，也即四 个标准的粗糙度等级和五个标准的高于地平面的高度。
4.单点发电量估计4. 1建立一个风机站
现在工程中包含一个带有站点独立风气候数据的风图谱，把那些数据用到被 提议的风机站中。WAsP会根据工况调整数据找到风机站，并为站点本身产生一 个风气候预测。
在工作空间中增加一个风机站结构成员，插入一个新的风机站作为工程的子 工程。此时工作空间看起来如下:
■,Waspdale' WAsP workspace白 畲'Waspdale' WAsP project
百庭）'Waspdale' Wind atlas白…的'WAspdale Airport 1983-85. Runway NW anemometer.' Met. station l”…* 'Waspdale' Observed wind climate
一倒'Waspdale Airport' Obstacle groupl••…因'Waspdale' Vector map
5 ・…族'Turbine site 1' Turbine site
右击风机位置图标选择重命名，给风机站提供一个名字。因为这个计划是在 山顶上立一个风机，因此命名为'Hilltop'。
WAsP现在需要：
•在地图中定出站点位置•提议使用的风机类型的描述
在山顶附近没有障碍物，因此这个站点不需要增加障碍物列表。
4. 2风机站定位
首先,在地图上确定风机站的位置。因为地图和风机站在同一个工程中，WAsP 会自动知道站点位于地图覆盖的区域，所需要做的就是提供坐标。
执行象给气象站定位那样同样的步骤就可以完成风机站的定位（在站点对话 框中输入坐标）。然而，因为风机站的位置还没有精确确定，这个阶段不需要这 么精确，所有可以使用不同的方法。
从风机站右键菜单中选择在新空间视图中显示，出现地图窗口，风机站会在 地图中间高亮显示。单击工具栏上的有国标记的按钮，缩小窗口查看整个地图。 也可以使用常规的方法最大化窗口。
现在，可以在地图中拖动风机站把它放在想要放的任何地方。像这样，把它 放在西部地区的山顶上:

如果想调整站点位置到指定精确的地方，那么使用站点对话框。在任何时候 通过右击工作空间结构中的风机站图标，选择显示，都可以进入到站点对话框。 也可以右击地图中的风机站图标调用对话框。
4.3指定功率曲线
为了预测风机的发电量，WAsP需要知道风机的发电量特性。通过和风机站 相关的风力发电机结构成员给WAsP提供这些信息。从风机站右键菜单中选择从 文件插入，然后在提示菜单中选择'WecslOOO. wtg'。
因为轮毂高度和默认的预测高度(10 m a. g.L )不同，所以WAsP会问想要做 什么：
Hub height different from default
The turbine site 'Hilltop' has a hub height & 10.0m That's different from the default height for the newly-associated wind turbine generator *WTG 1 MW1 (50.0m), Do you want to adjust the hub height of the site to match the default value for the generator?
What do you want to do?
6 /另盘mngm ihg.h此。匕而。良§随 350・・.0代
「No. Leave the turbine site's hub height as it is.
「 Next timej just do whatever I choose this time without asking

按下OK键，改变预测高度为实际的轮毂高度，结构现在看起来应该象这样:
* ^aspdale1 WAsP workspace
白…^ ^aspdale' WAsP project
日,・・£) ^aspdale' Wind atlas日•毕 ,WAspdale Airport 1983-85. Runway NW anemometer.1 Met. station
l••…氟 ^aspdale' Observed wind climate[♦•…^ ^aspdale Airport1 Obstacle group
……^ ^aspdale' Vector map
白”源,Hilltop' Turbine site……巳 *WTG 1 MW1 Wind turbine generator
翻开功率曲线窗口(选择右键菜单的显示)查看风机的发电量特性:
1.225 kg/rrP
□ WTG 1 MW *
□ Performance table 1 [Selec
h- Stop-start strategy '•Data
11
Air density Maximum noise lev Rotation rate Blade pitch angle Stat, thrust co-eff Data source Data status Release date Web link Comments
Not specified
Not specified
Not specified
0.16
Undefined Unknown Not specified None None found
. 4预测风气候和年发电量AEP
WAsP现在准备好预测风机站处的风气候。从风机站右键菜单中选择计算站 点影响、预测风气候和风机站的年发电量。和气象站一样，计算完成后在风机站 图标上的黄色小告警标志消失。
翻开风机站窗口查看结果。用鼠标右键单击风机站，选择显示，然后单击风标签或功率标签:
耳'Hilltop1 Turbine site (3.380 GWh)
Settings
Site effects
I Wind I
Power j
User corrections ]
Sector

Wind climate

Power

# 3ng. [°]
freq,
[%]
W-A
Weibull-k
U [m/s]
P [W/m2]
AEP [GWh]
wake [%]
1
0

2.1
5.9
2.42
5.20

139
0.024
0.0
2
30

4.3
7.8
2.44
6.95
331
0.107
0.0
3
60

5.7
6.5
2.36
5.75
192
0.089
0.0
4
90

7.8
6.5
3.12
5.82
166
0.112
0.0
5
120

6.4
7.3
3.01
6.48
234
0.126
0.0
6
150

5.5
7.4
2.78
6.59
258
0.117
0.0
7
180

7.2
7.5
2.63
6.67
277
0.160
0.0
8
210

8.0
9.9
2.55
8.75
638
0.314
0.0
9
240

12.4
11.6
2.88
10.36
980
0.640
0.0
10
270

16.5
10.5
2.54
9.33
776
0.718
0.0
11
300

16.7
10.7
2.67
9.50
792
0.751
0.0
12
330

7.4
8.5
2.33
7.49
429
0.220
0.0
All

(9.2)
(2.28)
8.11
555
3.380
0.0

风机站的平均风速为8.1 ms-L预测发电量为3.380 GWho上面显示的数字可能和反应的稍有差异，这是因为站点位置可能不完全一 样。WAsP估计在在山顶安装一台风机的年发电量大约为3.4GWh,这个数字作为
年发电量(AEP)的参考。
你可以返回到Waspdale有限责任公司的风能助手生成报告。
4 .风场发电量估计建立一个风场
建立一个风场需要在工作空间中增加一个风场结构成员，插入一个新风场作 为子工程。工作空间现在看起来象这样: