截止到2014年底,全球发电量约有4%来源于风电,据预计,风电发电量在2020年将会翻一倍,而到了2030年,风电的发电量有望突破到全球发电比例的20%。随着风电的迅速发展,降低风电场发电过程中各项发电损失变得尤为重要；尾流效应则是风电场能量损失中一个相当重要的因素,占据着很大的比重。降低尾流效应在风力发风电场中的发电损失,一直是备受人们关注的课题。在风力发电场微观选址过程当中,风电机组的排布方式将直接影响到每台风力机的来流风特性。自然来流风流经上游风力机风轮进行做功,到达下游风力机后风速和做功能力都会有所下降,产生尾流效应,因此,研究和选择合理的风力机排布方式对于提高风电场风电机组的发电效率具有显著作用。目前,国内外用于风力发电场风电机组优化排布的尾流模型主要是一维线性、非线性模型及其迭加模型；为了提高计算精度和更加贴近实际情况,我们采用动能定理、叶素动量理论与高斯分布和欧拉输运方程相结合,推导了完整的三维非线性高斯尾流模型及其迭加模型,对单台风力机尾流速度分布、功率预测及多台风力机迭加情况下的功率预测进行了研究计算,在基于对所得结论的分析下,指导了风电场的微观选址工作,达到了提高风力发电场整体经济效益的目的。本文基于MATLAB软件编写相关程序对各类尾流问题进行了研究计算,将风洞试验、风电场运行数据及各类数值模拟结果与计算结果进行了对比分析。结论表明,推导建立出的完整高斯尾流模型及其迭加模型更加可靠、合理,可应用于实际工程计算,指导风力发电场微观选址及优化布置工作,提高风力发风电场的整体经济效益。