风电场发电量后评估的指标评估方法探讨

风力发电机组的发电量指标是体现风电场运营的重要指标之一。对风电场项目后评价应集中于发电指标评价,由于发电量与风能资源联系紧密,而风能是随机变化、无法预估的,对发电量指标的评估有一定难度。针对此问题,提出对风电场实际运行期的发电量进行代表年分析订正的方法,对发电量进行评估。通过风电场实施前与风电场建成后的实际发电量对比,对风电场实际运行期的发电量进行代表年分析订正后,分析产生偏差的各种原因,最后根据风电场的实际参数,针对各种影响提出了调整建议,以使评估发电量更符合实际情况,为以后风电场可研设计提供参考。     

测风塔在山区风电场中的重要性

风能资源的测量和评估是风电场开发利用的重要技术支撑,尤其是在复杂地形下的山区风电场测风塔数量的多少及其代表性将直接影响到风电场的风机选型、布置方案及发电量的估算,影响整个风电场的经济效益。通过对山西省某风电场实测数据的分析,来阐述测风塔在风能资源评估分析中的重要性,以便引起相关各方的足够重视。     

地形粗糙度线范围对风电场计算的影响

以实际风电场工程为例,对比分析不同粗糙度线范围对风电场风速、风机尾流和发电量的影响。首先求出在方案一和方案二的情况下,风电场的风速、风机尾流和发电量值,然后通过对比分析,得出不同的粗糙度线范围对不同要素的影响,对主风向上的风机影响较大,风速影响2%左右、风机尾流影响6%左右、发电量影响5%左右。为确定合理的粗糙度范围,本文通过5个不同粗糙度线范围对风电场的影响,来确定一个较为合理的风电场粗糙度线范围。通过分析,说明风电场附近的地形对该风电场的风能资源评估有较大的影响,在风能评估中应先实地考察风电场附件的地形,给出所评估的风电场拟定足够范围的粗糙度线,使评估结果更加准确可靠。     

大唐新疆托克逊风电场发电量分析

首先对数据处理的方法进行了研究,然后使用风资源评估软件MWVE对大唐新疆托克逊风电场的风能资源和运行情况进行了评估。最后提出了一些提高风电场发电量的办法。     

风能资源评估系统软件开发

基于我国丰富的风能资源和国内复杂地貌地形和气候条件,研制了一套符合中国国情的风资源评估软件,旨在为我国风能资源评估提供技术手段。该软件根据各地实际风速分布的不同情况采用了相应的拟合较好的风速分布模型,使我国风资源评估具有较高的准确性。本系统除具有常用软件对风速的年变化、月变化、日变化以及风速风向频率的分析功能外,还可结合具体型号风力机功率曲线估算某拟建风场的发电量,最后在以上分析的基础上做出该拟建风场的经济分析。文中把本系统试验结果与德国WPL53最新版本的风资源评估软件对同组数据进行分析的结果进行对比,比较结果证明了本系统的正确性。这可表明解决了我国特殊地形下的风资源评估问题,将为我国风电场选址和风资源评估提供参考依据。     

海上风电场风能资源观测和评估关键技术研究

风能资源条件优劣是影响海上风力发电场经济性好坏的关键因素之一,风能资源的观测和评估是评判场址风能资源优劣乃至风电场是否具有开发价值的基础。本文基于桂山海上风电场实施过程中遇到的问题,简单探讨海上风电场测风塔结构形式、设备选择、塔影效应、水平年订正、空间模拟、等对风能资源观测和评估精度的影响。     

好风须借力风电才扬眉

内蒙古风能资源丰富,风能产业也是内蒙古最具优势的产业.在118.3万km2的土地上蕴藏着8.98亿kW·h的风能资源(10m高度),目前技术可开发利用的风能资源在1.5亿kW左右,占全国陆地技术开发可利用风能总量的50％以上,位居全国之首,风电场的发电设备平均利用小时数大部分在2300～2800 h,部分风电场超过3000 h.截至2011年12月底,内蒙古已建成并网发电的风电场150座,并网发电设备装机容量1388.8万kW,发电量226 89亿kW ·h,并网设备装机容量和发电量分别占全国风电总数的30.83％和31.00％,风力发电上网电量占内蒙古自治区全社会用电量的比例为9.72％,在内蒙古风力发电已名符其实地成为了第二大能源.     

低风速风场中风能特性对发电量的影响

为了了解风能特性对低风速风电场风机发电量的影响,笔者对比了国内常用的风电软件,拟采用Meteodyn WT软件为手段,以高山和峡谷两个低风速风电场为例,研究风速、风向、标准偏差对低风速风电场发电量的影响,得出结论,并展望未来风电设计的方向。     

内蒙古某风电场项目工程微观选址评价分析

内蒙古某风电场场址位于风能资源丰富地区,一期项目采用33台国产1.5 MW低温型风力发电机组,机位选址过程中完全遵循风机机位的布置原则,但统计该风电场近3 a的工程发电量一直低于理论计算值。通过对该风电场微观选址前、后部分测算数据比较分析,认为选址阶段测风数据采集周期较短、测风数据与实际采集数据存在偏差是导致该项目发电量偏低的主要原因。建议在风电场设计、选址阶段需保证数据采集的完整性和准确性,综合考虑各种影响因素,从而实现风电场经济效益最大化。     

平均有效风能密度估算的误差分析

为了客观反映风电场风能资源,通过分析已投运风电场的利用小时数大多达不到设计水平的原因,结合决定平均有效风能密度数估算值误差大小的不完全伽玛函数的数值实验,采用多种计算风电场的平均风能密度的方法并对其结果进行对比分析,发现把低于切入风速的风能假设为零会对计算结果产生很大影响,是不合理的假设,因此不能忽略低于切入风速的风能对风能资源评估的影响。通过算例表明,本文提出的考虑过小风速的计算方法能明显提高风电场平均风能密度的准确度。     

考虑复杂尾流效应和连接电缆故障的风电场可靠性建模

通过分析复杂地形下风电机组间的部分遮挡尾流影响,建立了考虑复杂地形情况下的部分遮挡尾流效应计算模型;在考虑风电机组的功率输出特性、复杂尾流效应和风电机组停运的基础上,特别考虑了风电机组间连接电缆故障对风电场可靠性的影响,提出了计及连接电缆停运的风电场可靠性模型。运用威布尔分布模拟风速,对风电机组和连接电缆故障进行序贯蒙特卡洛抽样仿真,利用MATLAB编写相应程序进行算例分析,结果表明复杂尾流效应模型能够相对准确地描述风电机组间尾流影响,计及连接电缆停运的风电场可靠性模型提高了原有风电场可靠性模型的精确性。     

基于实测数据的风电场风速-功率模型的研究

建立准确的风电场模型是风电接入系统相关研究的基础。首先通过对某双馈风电机组的标准功率特性曲线和实测风速-功率散点图进行对比,针对它们之间的差异问题,建立基于实测运行数据的风电机组风速-功率模型。其次,针对地形复杂、机组排列不规则的大型风电场风速差异性问题,利用K-means聚类算法对风电场内所有风电机组按实测风速数据进行聚类划分,建立了整个风电场的等效风速模型,进而给出了基于实测运行数据的风电场风速-功率模型。然后,以某实际风电场为例,对该风电场内的风电机组按风速进行K-means聚类划分,结果显示该划分结果与简单按地理位置的机群划分结果有明显差异。最后,对传统的风速-功率模型和所提出的风速-功率模型输出结果进行比较,结果证明所提出的模型相对于传统模型而言,准确性有了较大的提高。     

考虑尾流效应和集电系统元件故障的风电场可靠性建模

分析平坦地形和复杂地形下风电机组间尾流效应对风电场输出功率的影响;建立两状态等值风电机组以及五状态断路器、三状态变压器等集电系统元件的可靠性模型,考虑集电系统元件故障对风电场输出功率的影响。运用威布尔分布模拟风速,对风速、等值风电机组状态、集电系统元件状态等进行非序贯蒙特卡洛抽样仿真,基于MATLAB进行编程计算。结果表明,尾流效应和集电系统元件故障对风电场的输出功率都有不可忽视的影响,综合考虑二者的风电场可靠性模型提高了对风场输出功率计算的真实性和准确性,评估风电场并网可靠性指标时更为精确、贴近实际。     

基于改进Lissaman模型风电场内增设小风机的可行性分析

提出在已建成的风电场中,通过科学合理地优化布置增设小风机,使风电场的整体发电效益最大。在风电场现有风机已并网运行的基础上,分析在场内间隔中增设小风机的技术可行性。研究复杂地形下风电机组尾流效应对风电场输出功率的影响,建立计及遮挡尾流效应的改进Lissaman模型,构建风速与不同塔筒高度的风机出力之间的关系。该模型具有通用性,可给出任意风电场内增设小风机的优化方案。算例仿真分析结果表明,通过合理规划布置场内小风机,能够有效增加风电场的整体发电效益。     

风电场地形对风电机组特性影响的检测评估系统

风电场地形是影响风电机组功率运行特性指标最主要的因素之一。为更好地研究风电场地形与风电机组功率特性及其测试结果之间的关系,开发出风电机组性能检测试验场地地形测绘评估系统。选定某风电机组安装场地为试验场,演示说明该评估系统的原始数据转换、地形变化参数计算及地形图绘制与修正等功能的实际应用,并通过对现场数据的分析及研究,评估安装场地地形对风电机组功率特性的影响。该研究结果为风电场规划设计的后评估和电网对风电机组运行特性准确调度提供了重要的参考依据。     

复杂地形条件下的风电场风机机位布置研究

简要介绍了风力发电机组机位布置的影响因素,同时以大唐黄岛风电场工程设计为例,提出了一种复杂地形条件下实用的风机机位布置方法。针对复杂地形条件下风机的布置,采用风图谱分析和应用软件(WASP),通过对风电场风资源和地形的分析研究,实现风机机位的优化布置,提高风机的效率。     

SRTM数据在山地风电场风资源评估中的应用

在风资源评估过程中,高精度地形数据通常较难获取,寻找一种可替代数据变得非常重要。针对风资源评估中经常存在的地形测绘和地表状况考察困难的问题,以云南高海拔复杂山地风电场-DGS风电场为应用案例,尝试将90 m分辨率的SRTM地形高程数据用于绘制Meteodyn_WT软件所需的电子地形图,并分别采用SRTM数据绘制的地图与实测1∶10 000的高斯地图所得到的风资源评估结果进行对比分析,得出SRTM数据可用于高海拔复杂地形的风资源评估的结论。     

双馈风电场自动电压协调控制策略

依据当前风速与电网状态进行实时在线的电压无功控制(VQC)是大型风电场参与系统优化运行、改善局部电网电压水平的关键技术.以风电场自动电压控制(AVC)的3层结构模型为基础,讨论了升压站集中补偿设备和双馈风力发电机的协调控制策略.针对双馈风电场AVC优化,借鉴变电站综合无功控制方法,采用近似线性化方法推导出一种风电场AVC的分区图简化策略,为风力发电机群与集中补偿设备的协调优化提供了一种新型实用化方法.进一步考虑风能随机性与波动性的影响,对分区图策略进行了改进.该改进可显著提高电压合格率,减少设备调节次数.对中国北方某风电场仿真计算验证了所提出的模型与方法的有效性.     

利用STRM和NCEP数据提高风电场宏观选址的准确性

利用STRM数据得出风电场宏观地形,利用NCEP数据提取出风电场的气象数据,在WAsP8.3软件的支持下,计算出描述风资源概况的风速、风功率密度和威布尔分布参数值的分布概况。根据风速、风功率密度分布可以直观地看出风资源的分布情况,根据威布尔分布参数值能够计算出初步的发电量,进而为风电场的宏观选址和下一步测风塔的建立提供依据。