风向

风机采用了高效翼型和风机轮毂、电机一体化的转体结 构及直驱式发电，将一定风速的自然风能转换为电能，即利 用 自然界一定风速产生的推力推动特定的风轮进行有序的 旋转，转换成符合通信基站使用的电能，解决了小型风机可 靠性差、效率低、寿命短的难题，实现了无偏航系统，无卸 荷设备，无风向限制，使发电效率达到 87%以上。

FH-9007型高压输电线路覆冰在线监测系统是武汉风河智能科技有限公司自主研发的，通过采集导线拉力、倾角、风速风向等参数和现场视频图像来监测架空线路覆冰状况，并通过4G网络传送给远程监控中心，可以实现对线路覆冰形成过全过程进行的远程实时监测。该系统采用太阳能电池板和蓄电池供电两种方式，安装方便，投入运行后，可全天候工作，达到实时监控的效果，帮助运营部门及时掌握线路的实时状态。

本项目的总体思路是：依托电力光纤网、物联网技术，提出基于电力光纤网的光纤式架空线路微气象监测架构，推动电力光纤传感与电力光纤通信深度融合，在架空线路微气象光感知技术及监测模型算法、无源免维护型装置等方面取得了突破。本成果创新点：1、提出了基于光纤光栅传感技术的架空线路微气象监测方案；2、提出了覆冰、风速、风向、光照、雨量、湿度、气压等微气象参量转化成光纤光栅波长参量的测量技术及监测模型算法；3、研发了8类微气象参量的光纤传感监测装置。本成果实现了线路微气象的高可靠、免维护的集成监测，解决了架空线路微气象传统监测的四大技术难题。累计获得国内授权发明专利9项，实用新型专利12项，软件著作权1项，发表SCI、EI论文8篇。本成果具有：①无源监测长期可靠易维护；②测量与通信融合抗干扰；③光复用技术便于监测集成。装置及系统可用时间从1年左右提升为4年，提高了电网防灾减灾能力和运行维护水平，推动了电网监测和通信技术的进步。

轴流风机作为直接空冷系统的主要设备，其气动性能对于直接空冷系统的流动换热性能具有重要影响。由于空冷岛的流动换热问题在空间几何上跨越了多个尺度，采用实验方法进行研究较为困难，通常利用数值模拟的手段进行研究。因此，对于现在大多数模拟工作中采用的简化风机集总参数模型(简化模型)的准确性进行讨论分析十分必要。 方法 采用数值模拟的方法，分别建立了包含风机叶片的实体风机模型(实体模型)和简化模型。分别研究了不同温度、风速、风向角条件下采用实体风机和风机模型对于电站冷端系统输运性能的影响规律，通过对比分析获得了各个工况下的空气侧压力场和流场的分布规律，并对采用不同风机模型的电站冷端系统各个空冷凝汽器单位的轴流风机冷却空气压降和流量进行了统计和对比。 结果 实体模型与简化模型的差异主要体现在低流量区，且风速越大，差异越明显。 结论 研究结果可为提高电站冷端系统数值模拟研究的准确性提供参考。

输电杆塔及塔线体系(简称塔线体系)是整个电力系统中输电环节的核心部分，沿海地区的强风对塔线体系有着重要影响。为研究在随机脉动风场作用下塔线体系的动力响应特性，文中以广东某地区的1W2C9型鼓型自立式输电杆塔为研究对象，建立输电杆塔的单塔及一塔两线的塔线耦联有限元模型，结合Davenport风速谱与四阶自回归法模拟具有空间相关性的单塔9节点及塔线体系49节点的脉动风场，研究在此脉动风场下的单塔及塔线体系的动力响应，并探究不同风向角对其动力响应的影响。研究结果表明：单塔及塔线体系的动力响应最大值大于其拟静力响应；由于塔线耦联效应的存在，输电线会增加塔线体系的稳定性，降低其动力响应；90°是输电杆塔单塔及塔线体系动力响应的最不利风向角。

采用计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）数值模拟方法研究了龙卷风作用下特高压输电塔的风荷载特性。通过建立龙卷风风场的CFD数值模型，验证了龙卷风风场结构的合理性。进一步建立特高压输电塔的精细化数值模型，重点分析了风场中不同位置和不同风向角下输电塔各塔段的体型系数。研究结果表明：输电塔上部第1~4塔段在距离龙卷风风场中心1.5D（D为核心半径）处所受风荷载最大，下部第5~9塔段在距离龙卷风风场中心1.0D处所受风荷载最大；输电塔整体在距离龙卷风风场中心1.0D处所受风荷载最大。随着与龙卷风中心距离的增大，输电塔整塔横向风载系数最不利风向角从60°增大至90°，纵向风载体型系数最不利风向角在0°~30°范围内变化。在距离风场中心1.0D和1.5D处，输电塔整塔风载体型系数模拟值要大于规范值。

对于格构式输电塔，研究建立以构件为计算单元的结构风荷载计算方法。定义角钢构件的单元坐标系与风力坐 标系，导出它们的旋转变换矩阵。通过坐标系旋转变换理论，导出角钢构件的挡风宽度、截面方位角、风荷载集度及等 效节点风荷载的计算方法。应用本文方法，对于等肢角钢算例进行计算，得到该角钢构件的挡风宽度、截面方位角及等 效节点风荷载随风向角变化的关系特性。研究结果表明，本文方法合理准确、简单易行，可有效计算格构式输电塔风荷 载。

风电机组主要依靠风轮吸收风能后将风能转化成机械能，再通过传动链到发电机最终转化为电能。因此风轮对风的准确性直接影响机组出力，而偏航出现误差将直接导致风轮不能准确对风，导致机组性能不佳，带来发电量损失，从而为企业带来经济损失。风向标作为风电机组的风向传感器，决定机组偏航位置，保证叶轮对风的准确性，是影响机组发电性能的重要因素。通过数据分析和调查发现风电场存在大量因风向标偏差大导致机组功率曲线和发电量低的问题，而导致该现象的原因有：一是部分风电场缺乏对风向标重要性的认识；二是现场缺乏判断机组是否存在偏航误差的有效手段；三是缺乏有效工具校正风向标，多采用人工观察法，操作不确定度大，不能保证机组准确对风；四是由于复杂地形、排列方式差异以及尾流影响等，使得在不同的风速段机组的偏航对风偏差虽然为零，但并未达到风能最大能量吸收，进而造成了机组发电功率的损失。这些因素都会导致机组不能充分吸收风能，带来损失电量，因此急需系统解决。本课题总结了偏航误差对机组性能的影响，开发出通过数据检测机组偏航误差的模型，并设计和制造了适用于主流机型的风向标校正工装，最后开发了偏航自寻优系统，从根源上解决了偏航误差的问题。

作为经济运行的晴雨表和风向标，一季度用电量整体呈现出积极信号。一季度全社会用电量累计21203亿千瓦时，同比增长3.6%，其中工业用电量同比增长4.4%，对用电增量的贡献率达78%。