湍流强度对风电机组测量功率曲线的影响及修正

通过分析湍流强度对风电机组输出功率统计曲线的影响,提出风电机组输出功率统计曲线的湍流强度修正方法。与按IEC标准对测试机组数据统计方法所得的结果相比,采用该文所提出的修正方法比标准统计方法所得结果的不确定度更低,可更准确反映机组实际运行状态,为机组的正常维护、运行优化及风电场建设前期发电量估算提供可靠的依据。     

提高MITA系统风电机组发电量的优化改进措施分析

目前,东汽在线运行MITA系统风电机组1000多台,一般一个50MW的风场年发电量在10000万千瓦时左右。如果优化改进MITA系统参数能提高1%的发电量,一个50MW的风电场年发电量可以提高100万千瓦时。本文以MITA主控为例,分析提出了查表算法功率控制系统风电机组发电量的优化改进措施,对提高和改善额定风速下风电机组发电量具有实际的指导意义。     

计及风向不确定性的海上风电场年发电量计算

以欧洲Lillgrund海上风电场为例,建立基于Larsen尾流模型及线性叠加模型的风电场输出功率及发电量计算模型;考虑风电机组偏航偏差等风向不确定性的影响,建立基于高斯平均方法的风电场计算功率修正模型;结合风电场实测数据及发电量计算收敛过程分析,研究了修正模型对风电场功率及发电量计算的影响。结果表明,所建立的尾流作用下的风电场功率计算模型能够较好地反应实际风电场的尾流影响特征,高斯平均修正方法进一步提高了尾流作用下风电场功率计算精度,并提高了发电量计算的收敛速度。在风电场年发电量计算中考虑风向不确定性的影响,对于提高模型评估与验证的准确性具有重要意义。     

基于参考风电机组的风电场宏观选址资源评价方法

以风电场宏观选址中风能资源评价方法为研究对象,首先考察了不同风电机组的能量转换性能,根据风电机组能量转换性能相似的特点,提出参考风电机组的概念。接着,以发电量为衡量标准,提出将参考风电功率密度作为风电场宏观选址中风能资源评价的指标参数,并给出了该参数的计算方法;通过对实际风电场理论发电量的估算,验证了该指标的可行性。最后,结合风电场容量系数与参考风电功率密度的关系,给出了风电场风能资源的等级划分标准。该文提出的风能资源评价指标和标准,为风电场宏观选址时进行风能资源评价提供了一种具有可操作性、相对简单的实现方法。     

基于风轮面等效风速的风电场发电量评估方法研究

基于风轮面等效风速(REWS),建立考虑风切变影响的发电量评估方法。首先,根据CFD仿真技术建立风电场风切变计算方法,并通过实际风电场案例验证该方法的可靠性;其次,通过风电场案例分析传统发电量评估方法由于未考虑风切变的影响而产生的误差,该误差在湍流强度为0.14时高达4.33%,在湍流强度0.18时高达4.51%,因此在评估过程中不能被忽略。最后,采用REWS定义功率曲线建立新的发电量评估方法。风电场验证结果表明,新方法将风切变引起的发电量误差从4.51%降到了0.62%,具有较高的计算精度。     

考虑尾流效应的风电机组启停优化研究

以某典型风电场为例,采用尾流模型模拟研究风电机组启停优化对风电机组尾流干涉和发电量的影响。在速度恢复系数小于0.06时,典型机位的停机可增加风电场全场发电量。以中国北方某实际风电场为例进行现场试验,在主风向下,通过调度上游风电机组的启停,实现区域内风电机组发电量提升,验证方法的有效性。     

一种低风速山地风电场代表测风塔的选取方法

低风速山地风电场风能资源评估工作的精细化和准确化对风电场全生命周期设计工作至关重要。代表性测风塔的实测数据可真实客观地反映场址区域的风能资源分布情况,是年发电量估算的重要基础。合理选取代表测风塔将直接影响整个风电场发电量指标和投产运行后的经济效益。文章提出了一种针对低风速山地风电场的代表性测风塔选取方法的技术路线,并探讨了其在实际风电场工程应用中的准确性和实用性,为设计工作提供有效解决问题的方法。     

风电机组叶片加装涡流发生器提升发电能力试验研究

涡流发生器是风电机组中控制流动分离的一种有效方式。以目标风场的具体空气密度、风况等作为主要输入,对拟加装的涡流发生器的形状和安装位置进行模拟仿真,获得理论最优解,仿真计算发电量可提升1%。涡流发生器在风电场进行现场安装试验,对运行整1年的运行数据进行分析,分别对加装涡流发生器的机组和相邻对照组从实际发电量、实际功率曲线估算应发电量等方面评估发电量增益情况。结果表明:在年平均风速为5.06 m/s时,通过加装涡流发生器,发电量提升约为1%,与前期仿真计算值相符合;此外,由于湍流、偏航误差等的存在,加装涡流发生器后,功率值提升的风速范围较理论值有所拓宽。     

采用样板机法计算风电场弃风电量的实测数据统计分析

弃风限电问题已经成为制约我国风电产业发展的严重问题。准确估算弃风电量对合理评价弃风影响、制定风电发展政策和用于调度运行等都具有重要的意义。目前,我国采用样板机法进行弃风电量估算,基于甘肃省风电场实测数据,对估算的有效性和精度进行了统计分析。主要分析了弃风限电对风电机组出力特性的影响;基于蒙特卡罗方法提出了在选择不同数量的样板机组的情况下计算风电场出力分布的统计方法,并与穷举法对比,证明了该方法的有效性;研究了采用样板机法估算风电场理论应发电量的精度及其与样板机台数的关系;计算了典型风电场的弃风率。     

理论发电量完成率在海上风电场评价中的应用

针对中国目前海上风电场起步较晚,技术不够完善,行业内对于海上风电场建设、机组选型和运营维护缺乏足够经验的特点,为完善海上风电场效能评价体系,提出理论发电量完成率的概念和相应的计算方法;同时,将理论发电量完成率这一指标代入实际案例进行计算分析。结果表明,理论发电量完成率能较好地反映风电机组和风电场的运行状态,能够将风资源状况和风电机组运行状态按照时间序列有机结合起来,是一个可操作性强且具有实际参考价值的指标,对海上风电场的评价和运行管理水平的提升有较好的指导意义。     

运行风电场内局地湍流变化分析方法及其影响探讨

利用风电机组运行风数据结合常规测风塔和激光雷达观测风数据,对机组运行风数据进行相关性分析和检验,建立机组机舱湍流强度的计算方法和适用范围。研究表明,基于机舱风数据计算的湍流强度大小虽不能代表机组实际湍流的绝对值大小,但对于简单平坦地形,不同机组机舱湍流强度的相对变化,可作为评估风电场微观选址设计机组尾流影响程度的参考标准之一;对于复杂地形,不同机组机舱湍流强度的差异能很好表征不同地形下环境湍流的差异及对机组实际运行功率的影响。     

东北某风电场半年发电量分析

本文通过对比东北辽宁省某风电场正版可研数据、风电机组的标准功率曲线和现场监控软件的实际功率曲线,结合该风电场风电机组的可利用率,分析了该风电场半年实际发电量与可研数据存在差异的原因,希望对我国其他风电场具有一定的借鉴意义。     

风电场微观选址对发电量影响的分析

根据华威风电场风机实际运行监测数据,对比华威风电场12台N62型风机不同方向的发电量、2个场址的平均发电量和同一场址内不同风机的发电量.分析了风电场微观选址对风机发电量的影响.结果表明:4～15号12台风机的单台月发电量差异较大,说明在风电场宏观选址条件相同的情况下,由于微观选址条件的不同,相同型号的风电机组的发电量存在较大的差异;骆驼岭风电场4号风机与风山风电场15号风机正北向发电量的差异较大,地形影响是造成风山发电场发电量较小的主要原因;对凤山风电场内的8～15号8台风电机组进行对比,在各个方向上的发电量差别很大,主要是受到相邻风机间尾流影响所致.     

风电机组选择应考虑的主要因素

风电项目的经济效益,主要取决于风电场发电量的多少,而影响风电场发电量的2个主要因素是风电场风能资源情况和风电机组的选择。截至2002年底,中国共有32个运行风电场,安装风电机组897台,总装机容量45.22万kW。风电机组单机容量最小为     

不同地形风电场湍流强度日变化和年变化分析

通过不同地区不同地形风电场湍流强度的日变化和年变化实际情况,总结其特点及背后的影响因素。分析结果可知,平坦地形湍流强度的日变化和年变化较明显;复杂地形的湍流强度日变化和年变化趋势与平坦地形相似,但复杂地形易出现高层湍流比低层湍流大的情况;陆地的湍流强度日变化的高峰值与日出时间有关,日出越早,越早达到高峰值;沿湖和沿海地区的湍流强度日变化和年变化不太明显,低层与高层湍流强度变化存在较大差异。这些规律主要与不同地形的粗糙度和大气边界层的演变有关。该文总结了湍流强度及变化规律,并对风力发电机组及风电场设计提出相应的应对措施。     

风电项目后评价中的发电量评价问题

项目后评价作为一种技术经济活动,是总结项目经验、提高项目投资效益的重要手段。在风电项目后评价中,发电量评价是区别其他项目的核心内容之一。在实际发电量评价过程中,不能仅将可研理论发电量与评价期实际发电量做简单的数据比较,应充分考虑风电场风资源的长期变化、发电量折减系数等各种因素,可采用功率曲线分析的方法深化这一评价过程,使发电量评价更具科学意义。     

偏航工况下风电机组尾流模型与风电场尾流叠加研究

风电场中通过风电机组主动偏航进行尾流优化控制,可以提高风电场发电量。文中根据偏航工况对风电机组尾流和功率输出的影响,建立了偏航工况下单台风电机组尾流模型和输出功率的简化计算方法。而对于全场不同来流风向,对机组位置进行坐标变换以确定风电机组的迎风顺序,并结合尾流叠加模型建立了偏航工况下风电场尾流分布计算方法。最后,以单列6台风电机组为研究对象进行计算分析,验证了该尾流计算方法的适用性及主动偏航控制对风电场发电量提升的可行性。     

风电场风力发电机组优化选型

基于蒙特卡罗方法建立风力发电机组的概率性模型,该模型充分考虑了风能随机性和发电设备被迫停运等随机性因素,能准确估算风力发电机组的年发电量、容量系数等经济指标;并对各种待选机组进行技术经济分析,实现机组优化选型。文中结合算例,研究风电机组参数对容量系数的影响,选择与实际风电场相匹配的风电机组。算例表明这种方法是可行的,具有实用价值。     

风电场发电量预测技术研究综述

首先综述了风电在我国的发展现状,分析了目前风电场接入电网急需解决的问题,然后总结了现在风电场发电量预测模型的研究方法。接着分析了风电场发电量预测技术国内外的研究现状和发展趋势,最后提出了基于混沌理论的风电场发电量预测的方法。     

大型海上风电场风机排布优化策略研究

为提升大型海上风电场的经济效益,得到合理的风机排布方案,提出了一种规则型排布优化策略,该策略通过对风电场内风机布局参数进行遍历取值,对各方案分别进行发电量计算,从而找出发电量最大的方案;同时,还提出了随机型迭代优化策略,该策略以最优规则型方案作为初始方案,通过不断调整尾流较大风机的位置,从而提升整个风电场的发电量。2种风机机位优化策略均采用Python语言实现,通过实际风电场监测数据的分析对比,验证了Jensen尾流模型可较准确预测海上风电场风机尾流损失,最后通过对Horns Rev2海上风电场算例进行风机机位优化分析,得出了在最优规则型排布方案中各排风机的连线均大致与主风向垂直,且随机型排布方案的年发电量可在规则型排布方案基础上平均提升约1.35%的结论。