Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 (стр. 7 из 26)
6.4. Пример. Предположим, требуется определить параметры скорости ветра на высоте 50 м в районе Харькова. Эту задачу можно решить двумя способами в зависимости от исходной информации.
Первый способ требует исходных данных на уровне флюгера. Используя карту растительности СССР, находим номер зоны по табл.5. Харьков расположен в лесостепной зоне ЕЧС, относим его к третьей зоне. Затем, если неизвестны параметры
и cu у земли в районе Харькова, определим их косвенно. В частности, отыскиваем ближайшую к Харькову станцию-аналог, расположенную в этой же зоне (третьей) со сходными условиями местоположения (по рельефу, растительности, защищенности и т.д.). Допустим, этой станцией является Кривой Рог с известными параметрами на уровне 10 м: 
= 4,7 м/с /11/, cu(10) = 0,64. Присваивая эти значения ст. Харьков и пользуясь данными таблицы приложения 1 (деленными на 100), определяем: 
м/с; 
.Второй способ предусматривает в качестве исходной информации данные на уровне 200 м над землей. Также с помощью табл.5 относим Харьков к третьей ветровой зоне. На фоновой карте или (как в первом способе) по данным станции-аналога определяем параметры на уровне 200 м. Используя данные справочника /10/ по ст. Кривой Рог, считаем, что и для района Харькова
= 7,6 м/с, cu(200) = 0,47. Тогда по таблице приложения 2 находим 
м/с; 
.7. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЭУ ПРИ ИЗВЕСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ РЕЖИМА ВЕТРА
7.1. Производительность ВЭУ
7.1.1. Общая мощность суммарного (полного) ветрового потока Nn (Вт) оценивается по формуле
,где r - плотность воздуха;
- средний куб скорости ветра, определяемый по данным наблюдений; S - площадь сечения ветрового потока.Общая (полная) энергия ветра за период T составит
.Тогда средняя производительность ветроагрегата (
) с номинальной мощностью Ne (кВт), начальной скоростью ветроколеса u0 (м/с), скоростью регулирования uном (м/с) и максимальной скоростью uмакс (м/с) будет равна 
, (7)где
(8)- средний куб скорости в диапазоне рабочих скоростей (uмакс > u ³ u0);
- неполная гамма-функция; 
, 
, b и g - параметры функции Вейбулла;Г(m) - полная гамма-функция;
f(uмакс > u ³ u0) - повторяемость диапазона номинального режима.
7.1.2. Для упрощения расчетов
и 
рекомендуется пользоваться стандартными таблицами приложения 3-5. Для примера рассчитаем среднюю годовую производительность ветроагрегата АВЭУ-6 (Ne = 4 кВт, u0 = 4 м/с, uном = 7,7 м/с, uмакс = 25 м/с), установленного на метеоплощадке Барабинск ( = 4,6 м/с, cu = 0,69). Для этого необходимо:1) с помощью таблицы приложения 3 и "входных" параметров
, cu определить средний куб скорости: 
= 272 м3/с3 (при необходимости используется простая интерполяция);2) с помощью таблицы приложения 4 и параметров uном /
= 1,67, cu = 0,69, u0 / 
= 0,87 определить значения двух других членов выражения (7):I(xном, m) = I(1,67; 0,69) = 0,27; I(x0, m) = I(0,87; 0,69) = 0,034;
3) с помощью таблицы приложения 5 и "входных" параметров uном /
= 1,67, cu = 0,69, найти значение последнего члена выражения (8): 
(ввиду малых значений f(u ³ uном) замена в расчетах величины f(uмакс > u ³ uном) на f(u ³ uном) не вносит заметных погрешностей);
4) подставить найденные значения в формулу (7):
кВт·ч.Следует заметить, что расчет
, выполненный на ЭВМ, дает результат = 10588,2 кВт·ч. Следовательно, погрешность рекомендуемого нами табличного метода составляет всего 1,4%.7.2. Время работы и простоев ВЭУ
7.2.1. Суммарное время работы ветроагрегата (tp) находится по формуле
, (9)где f(u ³ u0) - вероятность превышения начальной скорости ветроагрегата, %; T - период превышения, ч (год - 8760, полугодие - 4380, месяц - 720 и т.д.).
Значения F(u ³ u0) в зависимости от параметров режима ветра u0 /
и cu затабулированы в таблице приложения 6 (в соответствии с распределением Вейбулла).Для определения суммарной длительности простоев ВЭУ (tп) используется простое соотношение
tп = T - tp. (10)
Средняя непрерывная длительность периодов работы (
) ВЭУ рассчитывается по статистическим зависимостям, приведенным в /12/ или по таблице приложения 7. Средняя непрерывная длительность простоев ВЭУ находится по формуле 
. (11)При этом следует иметь в виду, что таблица приложения 7 рассчитана по данным ежечасных наблюдений. При необходимости оценки параметров
и 
с меньшей или большей дискретностью наблюдений в полученные результаты следует вводить поправки. Пояснения к этому вопросу можно получить в /12/.7.3. Расчет выработки ВЭУ по распределению Релея
7.3.1. Годовая выработка энергии при заданной средней годовой скорости ветра
является одним из основных показателей качества ветроэнергетической техники. Для определения годовой выработки энергии W необходимо знать номинальную мощность ветроагрегата Nе(ном), расчетную скорость ветра uном, при которой достигается номинальная мощность, минимальную и максимальную скорость ветра u0 и uмакс.Для сравнения основных показателей качества ветроагрегата и ВЭУ целесообразно определить их выработку энергии в одних и тех же ветровых условиях. Для этого необходимо использовать в расчетах один и тот же режим повторяемости скорости ветра. Поскольку распределение Релея является простым и наиболее часто используемым в практике приближенных расчетов выработки энергии в зарубежных странах (США, Дания и др.), то для взаимного сравнения качества ВЭУ в одних и тех же ветровых условиях расчет выработки энергии следует проводить для распределения скоростей ветра по Релею.
7.3.2. Распределение Релея является частным случаем распределения Вейбулла для g = 2 и соответствует условиям открытой равнинной местности вблизи морского побережья.
Расчет реальной удельной мощности ветрового потока Ne производился по распределению Релея при различных значениях скорости u0 (от 6 до 15 м/с) на персональном компьютере "Роботрон-1715". Результаты расчета представлены на черт.5.