日变化对风电场与电网的协调和良性发展有一定的影响，本文针对广西省复杂地形分析其风速日变化规律。
来源：微信公众号“计鹏新能源” ID：jipengxinnengyuan
1资料和处理方法
本文选取了广西地区测风时间满一年，缺测、不合理数据较少的测风塔数据作为代表进行分析。测风塔所在地海拔见下表。
测风塔情况表
2风速日变化曲线图
根据以上6座测风塔风速、风功率密度的分析，发现1#、2#、3#、5#、6#日变化规律是：夜晚较大、白天较小。1887#日变化规律是：白天较大、夜晚较小。出现日变化规律的主要原因是由于测风塔海拔高度不同，4#测风塔的海拔高度比其他5座测风塔的海拔高度低，在近地层大气中风速日变化主要决定于湍流交换的日变化。日出以后，地面逐渐受热，近地面空气开始升温，逐渐形成不稳定大气层结，上下层空气的湍流交换开始加强，上层空气的动量下传使得近地层空气获得动量，风速逐渐增大，风速在午后达到最大。午后，地面温度逐渐下降，湍流交换逐渐减弱，风速也不断减小。夜间，由于地面辐射冷却作用，近地面空气降温，易形成稳定大气层结，该层结不利于空气动量下传，而地面摩擦作用使得近地面风速减小，这样一直持续到夜间，至早晨时风速达到最小；而海拔较高处于山顶位置的测风塔，由于相对周围地形位置较高，其风速具有边界层上层的一些特征，由于湍流垂直交换，导致边界层上层动量损失，且日间损失较多，所以上层风速日间小于夜间。
33Tier数据模拟分析
从上述分析可以知道风速日变化发生变化在海拔386m~505m之间，为了分析海拔对风速日变化的影响，现阶段由于测风塔资料有限，因此收集了海拔在386~505m以及505~540m之间的3TIER模拟数据。3TIER模拟数据具体情况见下图和下表。
由图7可以看出，除0011#3TIER模拟数据变化呈现午后风速下降，白天小，夜晚大的趋势外，其它3TIER模拟数据均呈现午后风速增大，白天大，夜晚小的趋势。其中0011#3TIER模拟数据海拔高度为538m，其它模拟数据海拔除0019#、0020#以外均小于505m，0019#3TIER模拟数据海拔高度为508m，0020#3TIER模拟数据海拔高度为510m。
由上述分析可知，该地区风速日变化发生变化在海拔500m左右，由于各个地区大气的运动的边界层距离地面的高度不同，出现风速日变化趋势发生变化的海波也有所差异。
4结论
在近地层大气中风速日变化主要决定于湍流交换的日变化。日出以后，地面逐渐受热，近地面空气开始升温，逐渐形成不稳定大气层结，上下层空气的湍流交换开始加强，上层空气的动量下传使得近地层空气获得动量，风速逐渐增大，风速在午后达到最大。午后，地面温度逐渐下降，湍流交换逐渐减弱，风速也不断减小。夜间，由于地面辐射冷却作用，近地面空气降温，易形成稳定大气层结，该层结不利于空气动量下传，而地面摩擦作用使得近地面风速减小，这样一直持续到夜间，至早晨时风速达到最小；而海拔较高处于山顶位置的测风塔，由于相对周围地形位置较高，其风速具有边界层上层的一些特征，由于湍流垂直交换，导致边界层上层动量损失，且日间损失较多，所以上层风速日间小于夜间。各个地区大气的运动的边界层距离地面的高度不同，出现风速日变化趋势发生变化的海波也有所差异。
原标题：【计鹏原创】复杂地形风速日变化研究
