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【计鹏视角】风电机组功率曲线浅析

【计鹏视角】风电机组功率曲线浅析

分类:
计鹏视角
2018/06/13 11:26

功率曲线是由风速作为自变量(X),有功功率作为因变量(Y),建立坐标系。用一条拟合曲线拟合风速与有功功率的散点图,最终得到能够反映风速与有功功率关系的曲线。在风电行业中,认为空气密度为1.225kg/m3为标准空气密度,因此在标准空气密度下的功率曲线称之为风力发电机组的标准功率曲线。

根据功率曲线能够计算风电机组在不同风速段下的风能利用系数。风能利用系数是指叶轮吸收的能量与整个叶轮平面上所流过风能的比值,一般用Cp表示,是衡量风电机组从风中吸收的能量的百分率。根据贝兹理论,风电机组最大风能利用系数为0.593。因此当计算得到的风能利用系数大于贝茨极限时,可以判定该功率曲线为假。

由于风场内流场环境复杂,风环境在各个点位均不相同,因此在建成的风电场内每一台风电机组的实测功率曲线应均不相同,因此对应的控制策略也不同。但是在可研或者微观选址阶段时,设计院或风电机组厂家或业主方的风能资源工程师仅能依靠的输入条件是一条由厂家提供的理论功率曲线或是实测功率曲线。因此在场区十分复杂的情况下,有可能会得到与风电场建成后不同的结果。以满发小时数作为评估标准,很可能的结果是场区内整场的满发小时与前期计算值近似,但是单点的值出入很大。导致这种结果的主要原因是对于场区局部复杂地形的风资源评估出现较大的偏差。但是从功率曲线的角度上看,这种场区内的各个点位的运行功率曲线相差较大。若是按照这个场区统计出一条功率曲线,可能就会与前期使用的理论功率曲线近似。

 

同时,功率曲线不是一个单一随着风速而变化的变量,风电机组的各个部分出现状况,势必会引起功率曲线的波动。理论功率曲线和实测功率曲线会尽量将风电机组其他状况带来的影响消除,但是运行期的功率曲线是不能忽视功率曲线的波动。

如把实测功率曲线、标准(理论)功率曲线和机组运行生成功率曲线的形成条件和用途彼此混淆,势必造成思维混乱,失去了功率曲线所应有的作用,同时,也会因此产生不必要的纠纷和矛盾。