影响直驱风机功率曲线的因素

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影响风力发电机功率的因素分析

影响风力发电机功率的因素分析

影响风力发电机功率的因素分析摘要:近年来随着风电装机规模的不断增大,风电接入网后的影响已经得到了广泛的关注。

特别是在一些电网薄弱的偏远地区,经常会出现系统级的功率波动,造成难以预计的后果。

风力发电要发挥出其针对独特优势,就必须保证风力发电有条不紊的进行。

基于此,文章对影响风力发电机功率的因素进行了探究,一方面为了促进风力发电的不断发展;另一方面也是为了完善我国风力发电事业的建设。

关键词:风力发电机;功率;影响因素;措施1导言小型风力发电系统具有投资小且应用灵活的特点,非常适合在人口居住分散,风力资源丰富的西北地区和边远地区,解决农业、牧区和边防哨所的生产作业中的电力供应,对边远地区的广大农、牧民的生产用电,有重要意义。

根据风力发电机组的运行状态和预测功率等信息对机组进行动态分类,然后根据功率控制目标和机组情况建立有功控制优化模型,从而实现整个风电场有功控制。

2风力发电的功率曲线要实现将影响风力发电因素全部找出的目的,就必须本着溯本求源的原则,探究影响风力发电功率的的脉络。

文章探究影响风力发电功率因素时,明确风力发电曲线与发电量等概念。

首先,衡量机组风能转换能力,反映风能发电机组功率特性,是风力发电功率曲线的原始属性。

基于风力发电机组在风力发电建设中的重要地位,所以在日常的风力建设中,考核一台风能发电设备是否满足实际发电需要时,最常使用的方法就是考核设备的风能发电功率曲线。

结合实际经验,要客观的审核某一机型是否具备风力发电能力时,单纯的关注那些图表中的“风速—功率”对应值是不能满足客观评价某一机型风能发电能力的。

其次,客观的评价某一机型是否具备满足风力发电能力的要求,除了考核设备的风能发电功率曲线意外,还要根据风力发电现场的实际情况进行综合考虑。

综合考虑风力发电现场的实际情况,分别从风力发电设备的机组控制策略和叶片气动特性两面下手。

最后,风力机组的功率特性关键取决于叶片的气动特性和机组的控制策略。

风机专业理论笔试试题

风机专业理论笔试试题

风机专业理论笔试试题每题2分,90分及格。

双馈风力发电机的Y型转子绕组分别标识为K、L、M,脱开发电机转子的外部接线电缆后,一电工测试情况如下:KL间电阻0.2欧姆、LM间电阻180K欧、KM间电阻200K欧。

据此可以判断:K相开路L相短路M相短路M相开路(正确答案)当低电压穿越时,双馈风力发电机的定子磁链中,将出现()分量,在此分量的作用下,转子绕组中将产生较大的感应电压,从而出现转子过流。

稳态交流稳态直流暂态交流暂态直流(正确答案)风电场有功功率变化包括1min有功功率变化和()min有功功率变化。

510(正确答案)3060风电场理论电量可通过时段内理论功率积分得到;风电场实际电量可通过时段内实际功率积分得到,()与实际电量的差值为风电场受阻电量。

设计电量理论电量(正确答案)损失电量超发电量依据《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分),检修工作结束以前,若需将设备试加工作电压,必须满足下列哪些条件:()全体工作人员撤离工作地点(正确答案)请示工作票签发人将该系统的所有工作票收回,拆除临时遮栏、接地线和标示牌,恢复常设遮栏(正确答案)在工作负责人和值班员进行全面检查无误后由值班员进行加压试验(正确答案)判断风电场适宜安装的风电机组IEC等级主要根据()。

50年一遇10min最大风速(正确答案)年平均风速(正确答案)50年一遇3s极大大风速(正确答案)参考湍流强度(正确答案)在风电场内风机的位置确定好后,依据相关标准,还需要依据下列哪些风资源参数对风机进行安全性评估()轮毂高度处50年一遇的最大风速(10min)和极大风速(3s)(正确答案)轮毂高度处的有效湍流强度风能利用系数及叶尖速比(正确答案)风切变指数及风速分布(正确答案)以下哪些部件属于变桨系统()NG5开关电源(正确答案)Chopper单元BC3150模块(正确答案)BK3150模块相比于双馈风电机组,直驱风电机组的优势有:()采用直接驱动,降低了风力发电机组的噪音。

风机效率曲线

风机效率曲线

风机效率曲线【最新版】目录1.风机效率曲线的概念和定义2.风机效率曲线的影响因素3.风机效率曲线的作用和应用4.风机效率曲线的优缺点分析正文一、风机效率曲线的概念和定义风机效率曲线,也被称为风机性能曲线,是描述风机在不同风量和风压下工作效率的曲线。

风机效率曲线是风机选型、设计和运行管理的重要依据,对于保证风机的稳定运行、降低能耗和提高经济效益具有重要意义。

二、风机效率曲线的影响因素风机效率曲线受多种因素影响,主要包括以下几个方面:1.风机结构和设计:不同的风机结构和设计会影响风机的效率曲线,例如,离心风机和轴流风机的效率曲线就有很大差异。

2.叶片形式和角度:叶片的形式和角度对风机效率曲线有重要影响,因此,在设计风机时需要对叶片进行优化,以提高风机的效率。

3.风量和风压:风机的工作风量和风压对效率曲线有显著影响。

一般来说,风机在设计风量和风压下工作时,效率最高。

三、风机效率曲线的作用和应用风机效率曲线在风机选型、设计和运行管理中具有重要作用,主要体现在以下几个方面:1.风机选型:通过比较不同风机的效率曲线,可以选择出在最佳工作状态下效率最高的风机,以达到节能降耗的目的。

2.风机设计:通过分析风机效率曲线,可以找出风机设计中的不足,并对风机进行优化,以提高风机的效率。

3.风机运行管理:通过对风机效率曲线的分析,可以确定风机的最佳工作风量和风压,避免风机在低效区运行,降低能耗。

四、风机效率曲线的优缺点分析风机效率曲线的优点主要体现在以下几个方面:1.直观反映风机的工作状态和效率;2.为风机选型、设计和运行管理提供重要依据;3.有助于提高风机的效率,降低能耗。

风机综合功率曲线的探索分析

风机综合功率曲线的探索分析

风力发电机机综合功率曲线的探究分析郭希红1张铭2(1国电山西洁能有限公司;2国电山西洁能有限公司)【摘要】本文介绍了一种利用风机实际运行数据,计算风机功率曲线和功率的方法、本文采纳了我国山西北部山区的实际风速以及风机运行数据,采纳分析、对比方法对这些数据进行处理,整理出一套适合风场应用的风机综合功率曲线,通过对比验证它比风机厂商提供标准功率曲线更能反映出风机的发电能力,对生产运营和风力资源预测更有参考价值、【关键词】标准功率曲线;综合功率曲线;发电量;风速0引言风能是一种干净的储量极为丰富的可再生能源,作为风能利用的主要形式,风力发电是目前技术成熟最具规模的可再生能源发电方式之一。

由于风力发电机组的功率曲线是衡量风电机组经济技术水平的最佳标尺。

目前,大部分风机厂家的风机都经过国内外权威机构的认证,其样机的功率曲线和性能都经过授权机构的测量。

然而,因为进行样机测试功率曲线的气象条件、地形条件、风资源状况与各个风场风机实际运行的条件有所不同,因此风场风机实际运行的发电量同预期的发电量有特别大差别。

本文通过风电场运行日志报表上同一型号机组每台风机日发电量和日平均风速的观察,积累历史数据,找出风速和发电量的对应关系。

(本文主要针对UP823A+机组)寻找出同一类型机组日运行功率曲线后,它就能够成为一个基准,来确定风场中运行机组的健康状态,能从中显现出隐含的缺陷,从而针对处理、这个地方说的功率曲线同风机厂家提供的机组标准功率曲线有所区别,姑且定义它为“风机综合功率曲线”,更能反应出风机的发电能力。

它采纳风机24小时内的平均风速,和日发电量为两个基本参数,综合考虑了众多的因数,包括气象条件、地形条件、风资源状况,由于它采纳一天的平均值,表现出和标准功率曲线的不同,不存在风机的切入风速,即使日平均风速低于切入风速,也有发电量;日均风速在额定功率风速以上,风机却达不到额定功率。

经观察,风大的时候,一天内风速的变化幅度较大,由于风速大切机的情况频繁发生,出现了风大不一定能多发电的情况、1 风力发电机组综合功率曲线1。

风机功率曲线不达标原因

风机功率曲线不达标原因

风机功率曲线不达标原因
风机功率曲线不达标是一个严重的问题,它可能会导致风机的发电效率下降,进而影响整个风电场的发电量和经济效益。

那么,风机功率曲线不达标的原因是什么呢?
首先,风机功率曲线不达标可能是由于风机本身的质量问题所致。

风机的设计、制造和安装质量都会直接影响风机的发电性能。

如果风机的叶片设计不合理、材料质量不过关或者安装过程中存在问题,都可能导致风机功率曲线不达标。

其次,环境因素也是导致风机功率曲线不达标的原因之一。

比如,风机所处的地理位置、气候条件、风速等因素都会对风机的发电性能产生影响。

如果风机所处的环境条件不理想,比如风速不稳定、风向变化频繁等,都可能导致风机功率曲线不达标。

此外,风机的维护和运营管理也是影响风机功率曲线的重要因素。

如果风机的维护不及时、不规范,或者运营管理不到位,都可能导致风机的性能下降,从而导致功率曲线不达标。

综上所述,风机功率曲线不达标可能是由于风机质量、环境因
素、维护和运营管理等多种因素共同作用所致。

因此,对于风机功率曲线不达标的问题,需要综合考虑各种因素,采取有效的措施进行改进和优化,以确保风机的发电性能和经济效益。

浅谈风力发电机组的风速功率曲线

浅谈风力发电机组的风速功率曲线

浅谈风力发电机组的风速功率曲线摘要:本文介绍了风电机组风速功率曲线的定义及的相关指标术语,分析了风速功率曲线的作用和影响因素,并结合行业案例,阐述了风速功率曲线的实际应用。

风速功率曲线可用于风电机组异常运行数据的清洗、故障诊断和风电机组发电控制策略的优化等。

关键词:风速;功率;风速功率曲线;异常数据;故障诊断;优化1.引言对于风力发电机组,考核机组性能、评估发电能力,始终贯穿于整个机组设计、风场选址、机组发电、机组运维等全过程中。

如何合理地提高机组运行效率、评估机组运行状况,始终是业内的一个重要研究课题。

本文给出了风场风速功率曲线的定义、作用、影响因素、分析方法以及解决的实际问题,旨在通过对风速功率曲线的介绍、现有方法的分析和讨论及其应用,对其应用前景和发展方向进行归纳总结。

1.风速功率曲线定义根据IEC6140012标准的定义,风力发电机组的风速功率曲线是风力发电机组输出功率随10min平均风速变化的关系曲线,如果不考虑其他因素(忽略风电机组的内部特性),风力发电机组输入的风速是影响其输出功率(即有功功率)的主要因素。

其中,为风电机组输出的有功功率,单位为,为测量的风速,单位为。

对于每一种风力发电机组的机型,生产厂商都会有一个理论风速功率曲线,通过实际风速功率曲线与理论风速功率曲线的对比,可判断风力发电机组是否处于超负荷、欠负荷或正常负荷运转。

然而由于风电机组的实际运行环境与理想设计环境有较大差别,导致理论风速功率曲线在实际风场中产生偏差,因此为了能真实反映风力发电机组的实际运行状态,需要构建风场实际的风速功率曲线。

图 1展示了国内某风场2.5MW机型10台机组的实际风速功率散点与理论风速功率曲线,从图中可以看出,实际的风速功率散点与理论风速功率曲线之间存在某些偏差。

图 1某风场10台2.5MW机组的实际与理论风速功率曲线1.风速功率曲线的作用在风力发电机组的设计阶段,风速功率曲线可以从理论上可以确定风力发电机组的功率特征与运行特点,并且可以从理论上来评估风电机组的发电量与发电效率,进而衡量风电机组的风能转换能力。

浅析环境条件对风力发电机组功率曲线的影响

浅析环境条件对风力发电机组功率曲线的影响

浅析环境条件对风力发电机组功率曲线的影响发表时间:2020-06-22T01:36:41.972Z 来源:《河南电力》2020年2期作者:邓顺城石宇峰刘坤[导读] 并进行了相关计算对比,证明了某些环境条件确实会影响到功率曲线结果。

(明阳智慧能源集团股份公司广东中山 528437)摘要:功率曲线作为风电机组性能的指标之一,一直以来受到很多的关注,然而,功率曲线本身并不是一成不变的,可能会受到很多因素的影响,本文通过对测试标准的分析,结合某机型的实测结果,对比分析了其在不同空气密度、湍流度、风剪切、入流角以及偏航角等因素环境条件下的功率曲线变化,并进行了相关计算对比,证明了某些环境条件确实会影响到功率曲线结果。

关键词:环境条件;功率曲线Analysis of the influence of environmental conditions on the power curve of wind turbine Deng Shuncheng1,Shi Yufeng,Liu KunAbstract:As one of the performance indicators of wind turbines,the power curve has always received a lot of attention. However,the power curve itself is not static and may be affected by many factors. This paper analyzes the test standards and combines the actual measurement of a certain model. As a result,the power curve changes under different environmental conditions such as air density,turbulence,wind shear,inflow angle and yaw angle were compared and analyzed,and related calculation and comparison were conducted to prove that certain environmental conditions will indeed affect To power curve result.Keyword:Environmental conditions;Power curve风力发电机组整机制造商为了保证投标的机型在市场上具有较大竞争力,除了保证机组安全性和可靠性以外,最大化的提升机组发电性能也是其中最重要的工作之一。

影响直驱风机功率曲线的因素

影响直驱风机功率曲线的因素

影响直驱风机功率曲线的因素摘要:风力发电机是将风能转换为机械能,机械能转换为电能的电力设备。

作为一种不会产生辐射或造成空气污染的绿色能源,风力发电正在世界上形成一股热潮。

但风力发电机在工作时由于受到环境或本身结构的影响,其功率会受到影响,文章就影响直驱风力发电机功率的各方面因素进行探讨。

关键词:直驱风机;功率影响因素;功率曲线一、功率曲线的介绍功率曲线指风力发电机组输出功率和风速的对应曲线,是衡量机组风能转换能力的重要指标。

风电机组所利用的风能处于自然状态,风电机组的实际运行功率曲线,即风电机组在运行过程中通过机组控制器和后台软件所形成的功率曲线。

由于受到温度、气压、叶片污染及机组自身特性等因素的影响,不同风电机组所处的自然环境不同。

因此,从风电场实际看,不同风电场风电机组形成的功率曲线不同;同一风电场不同风电机组之间的功率曲线有差别;同一台风电机组在不同时间所形成的功率曲线也不尽相同。

分析实际运行功率曲线的形成和影响因素,便于理解实际运行功率曲线与标准功率曲线之间的差异。

了解影响风电机组功率特性的因数,有利于把风电机组调整到较好的工作状态,以增加风电机组的出力。

标准功率曲线是在标准的工况下,根据风电机组设计参数计算给出的风速与有功功率的关系曲线。

标准功率曲线所对应的环境条件是:温度为15℃,1 个标准大气压(1013.3hPa),空气密度为1.225kg/m3。

风电机组的实际效率主要通过风电机组实际运行的功率曲线得到反映,实际功率曲线的好坏综合反映了风电机组的经济性。

风电场的实际工况与标准功率曲线给定的环境条件之间存在很大的差异,这就决定了实际运行功率曲线与标准给定功率曲线的区别。

目前,研究风电机组叶轮的空气动力问题有3 种方法:理论计算、风洞试验和风电场测试。

风洞试验主要用于基础研究和小型风电机组的性能测试,风电场测试主要用于大型风电机组的性能测试和应用研究。

要研究和得到较为准确的反映兆瓦级风电机组的实际功率性能曲线,需要理论计算与风电场测试相结合[1]。

影响永磁直驱风机功率曲线原因浅析

影响永磁直驱风机功率曲线原因浅析

影响永磁直驱风机功率曲线原因浅析发表时间:2018-06-19T10:08:14.203Z 来源:《电力设备》2018年第4期作者:李忠波翟新军[导读] 摘要:随着风电行业的不断发展,风机容量从先前的几百千瓦到现在的1.5MW、2.5 MW、3.0 MW、5.0 MW、6.0 MW,单机容量在不断增加,与此同时带来的问题是单台风机出力不佳对运营商的影响也在成倍数增长。

(中广核新能源投资(深圳)有限公司新疆分公司新疆乌鲁木齐 839000)摘要:随着风电行业的不断发展,风机容量从先前的几百千瓦到现在的1.5MW、2.5 MW、3.0 MW、5.0 MW、6.0 MW,单机容量在不断增加,与此同时带来的问题是单台风机出力不佳对运营商的影响也在成倍数增长。

而风功率曲线是直接反应风电机组出力是否正常,运行是否稳定重要指标也是决定风电场运营情况的重要经济指标,是风电场运营单位关心的焦点。

新疆玛依塔斯某风电场2011年12月投运至今已稳定运行3年,2014年9月发现个别风机功率曲线与理论功率曲线相差较大。

本文通过对玛依塔斯某电场风电机组在运行过程中影响实际功率曲线的主要因素进行分析,(如空气密度、机组偏航对风偏差、风速仪测量误差、叶片对零偏差、无功补偿电容投入不足或损坏、发电机磁钢脱落或消磁等)从而阐述了标准功率曲线(合同功率曲线)与实际运行功率曲线产生偏差的原因,并为处理风机出力不佳提供帮助。

关键词:功率曲线;风速;功率1风机功率与风速的对应关系风功率曲线是反应风机功率与风速对应关系的特征曲线,随着风速的变化风功率曲线大致有以下三个变化过程: 1.1叶轮加速功率提升阶段当风速达到切入风速时(根据不同机型风机切入风速在3--4m/s不等),叶片展开至0°左右,叶轮带动发电机开始加速,当风速达到额度风速时(根据不同机型额定风速在10—13m/s不等)叶轮转速提升至额度转速,风机输出功率达到额定功率,在切入风速与额定风速之间风机输出功率与风速的立方成正比。

风力发电机组功率曲线优化研究

风力发电机组功率曲线优化研究

风力发电机组功率曲线优化研究本文以干东一风电场133台东汽FD1500-77A风机功率曲线不达标为研究对象,依据风能功率的公式,分析风功率不达标主要因素为叶片角度校准,发电机力矩、转速校准偏差,风向标问题,以优化风电机组功率曲线。

关键字:风力发电机组;功率曲线;优化方案Optimization of Power Curve of Wind Turbine(CGNNE gansu branchDaliang and Gandong no.1 Wind FarmJiuquan CityGansu Province)This paper mainly takes the 133 Dongqi FD1500-77A fan power curves of Gandong No. 1 wind farm as the research object. According to the wind power formula,the main factors of the wind power failure are the blade angle calibration,the generator torque and the speed calibration deviation. Wind vane problem to optimize wind turbine power curveKeywords:wind turbine;Power curve; Optimize Program1.前言中广核新能源西北分公司干东一风电场安装有133台东汽FD1500-77A风力发电机组,采用巴赫曼主控制系统系统,至今已运行超过九年。

随着风机运行时间的增加,单台风机功率曲线与理论值不达标的问题日益突出,为此,本文就东汽巴赫曼系统单台风机功率曲线不达标进行优化。

2.风能功率介绍风能的功率为:(式一)单位时间内,风力质量:(式二)。

风机功率曲线和功率保证值计算研究

风机功率曲线和功率保证值计算研究

风机功率曲线和功率保证值计算研究摘要:本文介绍了一种利用风机实际运行数据,依据“IEC61400-12:功率特性测试”,计算风机功率曲线和功率保证值的方法。

本文采用了我国内蒙地区的实际风速、风况以及风机运行数据,采用bin方法对这些数据进行处理,整理出一套适合我国风电运营单位应用的风机功率曲线和功率保证值的考核方法。

关键词:风力发电机组特性;功率曲线;功率保证值;风场考核0 引言以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式——“低碳经济”,已经成为世界经济未来发展的必然选择。

发展低碳经济越来越成为世界各国的共识,倡导低碳消费也越来越成为人类社会新的生活方式。

新能源产业,作为新生的国民经济支柱产业。

尤其是在风力发电行业,近年来,我国政府颁布了一系列的优惠政策,推动风电企业发展。

目前,随着风机制造技术的进步,风力发电机的质量有了长足进步,大部分风机厂家的风机都经过国内外权威机构的认证,其样机的功率曲线和性能都经过授权机构的测量。

但是,因为进行样机测试功率曲线的气象条件、地形条件、风资源状况与各个风场风机实际运行的条件有所的不同,所以风场风机实际运行的发电量比预期的发电量低。

利用风机运行数据,准确计算各风机的功率曲线和功率保证值,建立的考核制度可以用来衡量风机性能参数是否满足风场当地外的风资源特点,为风机参数调整提供有力依据,从而最终提高风场发电量。

通过对同一风机的功率曲线和功率保证值不同时间的分析,可以衡量风机重要部件的老化程度和风场运行维护的水平。

从而为风机的研发提供建议。

另外,通过对不同机位风机和风况的长期分析,可以为风电场前期,风机微观选址和风机安装提供建议。

1 风力发电机组功率曲线计算1.1测量前的准备在进行功率曲线测量前,应保证风机主要部件工作正常,风机叶片表面清洁,无积雪、积冰现象。

1.2 数据来源与采集方法风速:以风电场中央监控系统记录的每台风机处的风速为准。

风电场的实际平均空气密度应以风电场内测风塔的气压和温度的实测值计算得出。

关于风力发电机组功率曲线的影响因素的分析

关于风力发电机组功率曲线的影响因素的分析

【摘要】风力发电机组功率曲线是判定机组发电性能的重要指标,根据某风电场风力发电机组功率曲线存在偏差的情况,对影响风力发电机组功率曲线的因素进行分析,制定排查计划,使得风机发电性能最大化。

【关键词】功率曲线影响因素风力发电机组在设计、试验和运行过程中,机组的功率曲线是一个非常重要的指标,在风力发电机组生厂商向业主单位提供设备的同时,均会提供机组相应的标准功率曲线。

由于各个地区自然因素的不同,风力发电机组在并网发电过程中的实际功率曲线可能与标准功率曲线存在偏差,根据某风电场风力发电机组功率曲线存在偏差的情况,对风力发电机组功率曲线的影响因素进行深入分析,寻找解决方案。

1风力发电机组功率曲线概述功率曲线指风力发电机组输出功率和风速的对应曲线。

描绘风电机组净电功率输出与风速的函数关系图和表。

风力发电机组实际运行的功率曲线反馈了机组的实际效率,实际功率曲线的优良反映了机组的经济性。

标准功率曲线是在标准的工况下,根据风电机组设计参数计算给出的风速与有功功率的关系曲线。

标准功率曲线所对应的环境条件是:温度为15℃,1个标准大气压(1013.3hPa),空气密度为1.225kg/m³。

风电场的实际工况与标准功率曲线给定的环境条件之间存在很大的差异,这就决定了实际运行的功率曲线与标准给定功率曲线的区别。

当实际功率曲线高于标准给定功率曲线时,风力电机组会处于过负荷状态,损害机组,减少机组运行寿命。

当实际功率曲线低于标准给定功率曲线时,会造成发电量下降。

2影响风力发电机组功率曲线的因素2.1 风向标测得风向与实际风向存在偏差风力发电机组运行过程中,风向标不断跟踪变化的风向,控制叶轮持续对准最大风向,使机组最大程度的获得风能。

根据贝兹理论,风力发电机组在风能中吸收的功率为:P=1/2ρSCpv³式中,ρ为空气密度,S为叶轮的扫风面积,Cp为理论风能利用系数,v为垂直叶轮平面的风速。

在上式中,v为垂直叶轮平面的风速,当风力发电机组风向标测得的风向与实际风向出现偏差的时候,机组的输出功率会受到严重的影响。

基于湍流影响的风机功率曲线修正杨文浩

基于湍流影响的风机功率曲线修正杨文浩

基于湍流影响的风机功率曲线修正杨文浩发布时间:2021-08-23T06:11:25.591Z 来源:《现代电信科技》2021年第8期作者:杨文浩[导读] 功率曲线在风场运维管理与经济性分析中扮演着重要角色,是风力机组性能的直观表现。

运行状态良好的风机功率曲线应与风机厂家提供的理论曲线相吻合,而在实际运行中,常常出现实际功率曲线在额定风速附近会出现低于理论曲线的情况。

(大唐云南发电有限公司新能源分公司云南昆明 650100)摘要:功率曲线在风场运维管理与经济性分析中扮演着重要角色,是风力机组性能的直观表现。

运行状态良好的风机功率曲线应与风机厂家提供的理论曲线相吻合,而在实际运行中,常常出现实际功率曲线在额定风速附近会出现低于理论曲线的情况。

通过分析四川省某地高山风电场的数据,结合湍流强度的影响,对理论曲线下进行了修正,并提出对功率曲线偏差产生影响的潜在因素,为风场运维过程中风力机组出现的功率曲线偏差现象提供了参考。

关键词:湍流;风机;曲线修正前言目前,并网型发电机主要有鼠笼式感应发电机、双馈式感应发电机和直驱式永磁同步发电机,其中双馈式感应发电机在风力发电中应用较多。

风力发电机(以下简称为风机)在运行时受风速的影响很大,在风电场中经过风塔的风会不同程度受到湍流的影响。

1、风电场湍流产生湍流的原因主要有2方面,一是当气流流动时,由于地面粗糙度的影响,气流受到地面的摩擦而产生阻滞作用;二是由于空气密度差异和大气温度差异引起的气流垂直运动。

通常湍流的发生是两者共同作用的结果。

1.1湍流强度表达式湍流强度是反映风变化程度最主要的特征量,是指风速随机变化幅度的大小,从湍流强度值得出有效的风速,可以很好地估算风电场的发电量。

湍流强度IT定义为标准风速偏差与平均风速的比值,即式中vn、vn′、vn″为理论设定值。

由式(2)可知,当vn和vn″的方向相同时,瞬时风速最大;当vn和vn″方向相反时,瞬时风速最小。

研究影响风电机组实际运行功率曲线的相关因素分析

研究影响风电机组实际运行功率曲线的相关因素分析

研究影响风电机组实际运行功率曲线的相关因素分析目前风电机组使用的风能是处于自然的状态下,其中风电机组实际运行的功率曲线指风电机组运行过程中,通过后台软件与机组控制仪器所产生的曲线。

但由于风电机组功率曲线会因为机组自身的特性、外界温度、叶片污染与气压等因素而受到影响,各风电机组周边环境都存在差异,因此,导致各风电机组会形成不同功率曲线,甚至于同一风电机组形成的功率曲线也存在差别。

这就需要相关研究人员深入分析影响与形成风电机组实际运行的功率曲线的因素,了解风电机组实际运行功率特性的因素,尽可能使机组处于正常运行状态,进而加大风电机组出力。

1 标准的功率曲线风电机组功率曲线主要指风电机组实际输出功率会随着风速的变化而发生变化,从而形成相关曲线。

机组功率曲线可以反映出风电机组效率,而功率曲线好坏决定着风电机组经济性。

其中,标准的功率曲线在标准工况下,按照风电机组的设计参数来计算风速和有功功率相关性曲线,风电机组标准功率的曲线对应环境的条件为:空气密度是1.23 kg/m3,温度是15℃、一个标准的大气压。

风电场实际工况和标准功率的曲线给定环境条件间差异比较大,在某种程度上,会导致实际运行的功率曲线和标准功率的曲线间存在差异。

2 功率曲线作用风电机组运行功率曲线能够确定机组运行特点与功率特性,可有效评估机组发电效率与年实际发电量。

风电机组中功率曲线属于风力发电中一个重要的认证内容,可以衡量机组风能转换的能力,能用来考核风电场的设备指标。

风电机组整体参数的设计环节可通过功率曲线检验风轮的性能优劣,同时预测风电机组总体的性能。

不仅如此,控制系统设计、发电机选择与传动系数效率都和功率曲线紧密相关,换句话说,风电机组运行的功率曲线是整个机组设计的前提,其能够确定机组运行的主要参数,例如:额定的风速、切入的风速与切出风速等。

3 环境条件与气象对于风电机组中实际运行的功率曲线影响3.1 雨滴影响下雨时,叶片上雨滴会使气流围绕叶片流动的流动状态发生改变,导致翼型空气的特性产生变化。

风电机组功率曲线问题及争议

风电机组功率曲线问题及争议

风电机组功率曲线问题及争议北极星风力发电网讯:提高风电机组效率、降低度电成本是业内人士的共同愿望,但过度强调机组效率,而忽视机组远期故障几率、部件损坏及长期度电成本,必然会顾此失彼,得到与初衷相反的效果。

因业主对功率曲线的“严格”要求,国内不少本该出保的风电场,因功率曲线问题的分歧和争议,迟迟未能出保,该付的款项没有得到应有的支付。

为了出保,厂家不得不在生成功率曲线的各个环节上作文章。

为了在激烈的市场竞争中取胜,有的厂家对标准功率曲线甚至进行了大胆的修饰,良莠不齐的功率曲线论证公司也应运而生。

因此,不少功率曲线的真实性及论证的合理性值得怀疑。

风能利用技术与提高机组效率所谓功率曲线就是以风速(Vi)为横坐标,以有功功率Pi为纵坐标的一系列规格化数据对(Vi,Pi)所描述的特性曲线。

在标准空气密度(ρ=1.225kg/m⊃3;)的条件下,风电机组的输出功率与风速的关系曲线称风电机组的标准功率曲线。

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,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,风能利用系数大小与叶尖速比和桨叶节距角有关系。

翼型升力和阻力的比值称升阻比。

只有当升阻比和尖速比都趋近于无穷大时,风能利用系数才能趋近于贝兹极限。

实际风电机组的升阻比和尖速比都不会趋近于无穷大。

实际风电机组的风能利用系数不可能超过相同升阻比和尖速比的理想风电机组的风能利用系数。

采用理想的叶片结构,当升阻比低于100时,实际风电机组的风能利用系数不可能超过0.538。

水平轴风电机组的气动设计主要是设计叶片几何外形(包括叶片个数、弦长及扭角分布、截面翼型形状等),目的是获得最佳风能利用系数和最大年发电量,同时降低叶片载荷。

而这三个目的有时会发生矛盾。

与理想风电机组不同,除升阻比只能为有限值外,实际风电机组还要考虑两个现实问题:1、考虑有限叶片数造成的功率损失。

风电机组实际运行功率曲线影响因素分析

风电机组实际运行功率曲线影响因素分析

风电机组实际运行功率曲线影响因素分析摘要:随着我国风力发电技术不断的发展,风电在电网中渗透率逐渐增加已经成为了一种发展趋势,风电机组运行稳定性也备受人们的关注,发电网络对风电机组的适应能力提出了更高的要求。

所以,为了提高风电机组电力系统的稳定性,就需要从风电机组的角度来研究影响机组稳定性的因素及实际运行功率曲线产生偏差的原因,并对其加以改进。

关键词:风电机组;运行稳定性;动态性分析前言风电机组是我国重要的新能源之一,近几年来,为了响应国家环境保护的号召,我国的风电市场的发展连续大幅度增长,而且对风电有着更高的要求,近期的发展已经从数量转变成了质量,目前,国家对于风电机组并没有统一的规范标准和建设,所以,在不同的风电制造企业,对风电机组的要求和标准都有所不同。

风力机组使用的风能处于自然状态,风力机的实际运行功率曲线是机组控制器和后台软件在风力机运行过程中形成的功率曲线。

风电机组实际运行功率曲线是机组控制器和后台软件在风电机组运行过程中形成的功率曲线。

了解影响风力机功率特性的因素,有助于将风力机调整到更好的工作状态,从而提高风力机的输出功率。

1 实际运行功率曲线绘制数据的筛选为了提高风电机组功率曲线评估的准确性,需要将风机的瞬时风速和有功功率数据进行筛选和处理,以保证被分析的是风机正常运行工况下的数据。

所以,下列情况下的数据应进行剔除:(1)根据从SCADA系统中采集得到的停机统计和持续时间,对同期风机停机前后30min的瞬时风速、有功功率等数据进行剔除;(2)当瞬时风速大于切入风速,有功功率仍为0的数据,即机组不工作的数据,应对其数据进行剔除;(3)在正常数据点比较密集的功率曲线下方,可能存在一些比较分散的欠功率点,需分析风机是否处于限负荷运行状态,需要对该运行工况下的数据进行剔除。

2 风电机组实际运行功率影响因素本文以某风电场额定功率为1.5MW双馈式风电机组为例,分析风电机组实际运行功率曲线的影响因素并将其作为功率曲线模型的输入变量。

论风电机组功率曲线现状及优化

论风电机组功率曲线现状及优化

论风电机组功率曲线现状及优化摘要:随着经济的高速发展,风力发电技术突飞猛进,风电机组稳定性决定了风电系统的运行稳定性,同时也对电网运行质量产生了影响。

为提升风电网络的系统稳定性,需对风电机组的运行功率曲线进行分析,探究其出现偏差的具体原因,并针对诱因加以整改。

本文对风电机组实际功率曲线与标准功率曲线的差异进行了分析,并提出叶片加装涡流发生器的方案,以提高风电机组功率曲线稳定性,为有效提升风电机组运行稳定性,保障电网质量提供了参考。

关键词:风电机组;标准功率曲线;优化措施0引言发电量是评估风电场水平的有效因素,对风电机组发电量产生影响的因素众多,包括功率曲线、上网损失、风频分布、可利用率等。

上网损失固定的情况下,减少故障停机几率是提高风电机组运行效率的关键,也是提高年发电量指标的关键举措。

通过积极巡检和定期维护改善风力发电机组设备稳定性,可有效提高风电利用率,降低能量损失。

由此可见,在确保风电场机组稳定运行的基础上,合理控制相关参数是提高发电量的关键,在实际运行过程中发电机组功率曲线变化会对系统质量产生影响,由于多重因素的影响可能导致实际曲线与标准曲线之间偏差较大。

实际功率曲线低于标准功率曲线,将会降低风力发电机组的发电量,降低投资回报率,故需采取积极措施保持实际功率曲线与设计值相吻合。

本文对风力发电机组功率曲线状况进行分析的现实意义巨大。

1风电机组实际功率曲线与标准功率曲线的差异对风力发电机组特定时间段内的风速与输出功率关系进行分析可以获得实际功率曲线,通过设置单独检测系统来获得功率数据是最为理想的做法,借助检测系统获取功率数据的同时还能够检测大气压力、环境风速、环境温度等指标。

结合获取的数据进行风电机组实际功率曲线的绘制,结合大气压力、环境温度等进行功率曲线的调整,判断实际功率曲线与标准功率曲线之间的差异情况是否在正常范围内。

风电机组的实际运行环境复杂,多采用系统控制测量数据的方式经中央监控系统评估进行数据记录。

风力发电机组功率曲线探讨

风力发电机组功率曲线探讨

风力发电机组功率曲线探讨摘要:针对风力发电机组实际功率曲线与标准功率曲线有偏差问题,本文先在理论上进行分析同时结合风场实际运行情况进行探讨,得出影响风力发电机组功率曲线的因素主要有:风场风力发电机组所在处的温度T及大气压强P、测量的风速及叶片受到的污染等因素,并分别对每个影响因素进行分析,最后提出提高风力发电机组功率曲线的措施,其实际效果有待在实际中验证。

关键词:风力发电机组;功率曲线;因素;方法1 引言风力发电机组在设计和试验过程中,机组的功率曲线是一个非常重要的指标,风力发电机组生产商在向用户提供设备时,均提交了机组的标准功率曲线,但因各地自然资源的差异,风力发电机组在实际运行过程中的实际功率曲线与标准功率曲线有一定差异。

当实际功率曲线高于标准功率曲线时,风力发电机组处于过负荷状态,可能对机组造成不应有的损害,而实际功率曲线低于标准功率曲线,又使风力发电机组的发电量下降,投资者的投资不能得到及时回报。

2风力发电机组功率曲线分析在过去的20多年中,风力发电机组的直径和额定功率快速增加,直径从1983年的15m到目前的120m,风力发电机功率从55Kw到现在的6000Kw,同时机组可利用率也达到了97%甚至更高,在很短时间内,风力发电技术得到高速发展,并且获得了大规模应用,形成了具有影响力的能源产业[1]。

1:风速仪的测量精度大部分风速仪都经过国家气象局或者省气象局的校准,但由于使用的环境比较恶劣,尤其是在北方寒冷的冬天,容易出现机械式风速仪“冻死”等情况,为此容易出现测量的风速出现误差,而对超声波型风速仪来说,这方面影响稍少点,但影响也不能完全忽略。

2:风速的变化太快,风机来不及偏航当风场风向变化很快时(如几秒内风向切变很大,但风速变化很小),风机偏航系统采集的信号是一段时间的风向信号,而几秒钟内风机偏航系统还来不及偏航(实际情况也不允许),从而出现对应风速下风机功率偏低情况,其原因是风机在这段时间内没有完全对好风,也就没有最大地捕获风能。

影响风力发电机组功率的一些问题

影响风力发电机组功率的一些问题

影响风力发电机组功率的一些问题摘要:本文主要就影响风力发电机组功率的各方面原因进行了深入的分析研究。

风力发电机作为一种绿色能源有着改善能源结构、经济环保等方面的优势,也是未来能源电力发展的一个趋势。

关键词:风力发电机;功率影响因素;功率曲线;发电量;一、功率曲线与发电量分析研究功率曲线反映了风力发电机组的功率特性,是衡量机组风能转换能力的指标之一,设备验收时功率曲线往往是被重点考核的对象。

其实,评价一种机型功率曲线的好坏不应单纯地只关注那些图表中所给定的“风速-功率”对应值,还应根据现场情况进行具体分析:风力机组的功率特性关键取决于叶片的气动特性和机组的控制策略。

众所周知,叶片的气动设计实际上是一个优化的结果,受其他条件限制,无法达到所有风速工况下效率均最好的目标。

而机组实际运行的外部条件可能与设计存在较大差异,因此需要采取技术措施以实现发电量最大。

一般来讲,失速型机组应根据风频分布调整合适的安装角,使风频最高的风速段出力最好。

而变桨距机组则应根据湍流等风速特性优化控制策略。

因此为了追求发电量优化的目标,实际的功率曲线与理论值会存在一个合理的偏差。

二、风力发电机组实际功率曲线与标准功率曲线的差异问题分析研究根据风力发电机组在一段时间内输出功率和同一时刻的风速之间的对应关系,即可得到风电机组的实际功率曲线,比较理想的状况是单独设立一套独立的测量系统,对机组的功率数据进行记录,同时测量环境气温、大气压力和风速等环境参数,根据记录的数据,绘制出风力发电机组的实际功率曲线,同时根据环境气温、大气压力对实际功率曲线进行修正,观察机组实际功率曲线与标准功率曲线的差异是否在正常的范围内。

在实际工作中,由于受现场条件和机组数量较大的限制,多利用机组控制系统的测量数据,通过中央监控系统进行记录,这种方式存在两个弊端:一是多数风力机的风速仪位于叶轮的后部,风速的测量准确度受到影响,其次机组控制系统没有环境气温、大气压力等环境参数的测量或测量值不准确,需要补充其它辅助装置进行数据的补充。

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影响直驱风机功率曲线的因素
发表时间:2017-12-07T18:59:48.800Z 来源:《电力设备》2017年第22期作者:镇红军
[导读] 摘要:风力发电机是将风能转换为机械能,机械能转换为电能的电力设备。

作为一种不会产生辐射或造成空气污染的绿色能源(北京京能新能源有限公司宁夏分公司宁夏银川 750001)
摘要:风力发电机是将风能转换为机械能,机械能转换为电能的电力设备。

作为一种不会产生辐射或造成空气污染的绿色能源,风力发电正在世界上形成一股热潮。

但风力发电机在工作时由于受到环境或本身结构的影响,其功率会受到影响,文章就影响直驱风力发电机功率的各方面因素进行探讨。

关键词:直驱风机;功率影响因素;功率曲线
一、功率曲线的介绍
功率曲线指风力发电机组输出功率和风速的对应曲线,是衡量机组风能转换能力的重要指标。

风电机组所利用的风能处于自然状态,风电机组的实际运行功率曲线,即风电机组在运行过程中通过机组控制器和后台软件所形成的功率曲线。

由于受到温度、气压、叶片污染及机组自身特性等因素的影响,不同风电机组所处的自然环境不同。

因此,从风电场实际看,不同风电场风电机组形成的功率曲线不同;同一风电场不同风电机组之间的功率曲线有差别;同一台风电机组在不同时间所形成的功率曲线也不尽相同。

分析实际运行功率曲线的形成和影响因素,便于理解实际运行功率曲线与标准功率曲线之间的差异。

了解影响风电机组功率特性的因数,有利于把风电机组调整到较好的工作状态,以增加风电机组的出力。

标准功率曲线是在标准的工况下,根据风电机组设计参数计算给出的风速与有功功率的关系曲线。

标准功率曲线所对应的环境条件是:温度为15℃,1 个标准大气压(1013.3hPa),空气密度为1.225kg/m3。

风电机组的实际效率主要通过风电机组实际运行的功率曲线得到反映,实际功率曲线的好坏综合反映了风电机组的经济性。

风电场的实际工况与标准功率曲线给定的环境条件之间存在很大的差异,这就决定了实际运行功率曲线与标准给定功率曲线的区别。

目前,研究风电机组叶轮的空气动力问题有3 种方法:理论计算、风洞试验和风电场测试。

风洞试验主要用于基础研究和小型风电机组的性能测试,风电场测试主要用于大型风电机组的性能测试和应用研究。

要研究和得到较为准确的反映兆瓦级风电机组的实际功率性能曲线,需要理论计算与风电场测试相结合[1]。

自然状态的风,不受人为控制,其流动十分复杂,一般为湍流。

人类对湍流进行了长达100多年的研究,虽然取得了不少进展,并解决了不少工程问题,但是由于湍流运行的极端复杂性,其基本机理至今仍未完全掌握,而且不能准确地定义并定量地给出湍流运动特性。

这就给风电机组功率曲线的数字模拟带来了困难。

风电机组功率特性的理论计算还存在诸多局限,需要用风电场测试加以补充和完善[1]。

因此,如果给出的标准功率曲线或当地风况功率曲线只是通过静态的模拟计算获得,由这种方法得到的功率曲线可能与风电机组的实际性能产生较大的偏差。

二、影响直驱风机功率曲线的因素
影响直驱机组功率曲线有多种因素。

空气密度、机组偏航对风偏差、风速仪测量误差、叶片对零偏差、不同的风剪切梯度、不同强度的湍流风况等都会影响机组的功率。

(四)叶片对零角度偏差
在风电机组中,叶片不仅可以在风力的作用下绕风轮的中心公转,每个叶片还可以绕自身轴线自转,以实现“找风”。

叶尖横截面上的特征弦线(即,叶尖横截面上的最长的一条弦线)与叶片旋转平面之间的夹角称为安装角。

叶片零位角是指叶片自转角为0°时的安装角。

叶片对零角度出现较大偏差也会造成机组功率曲线不良。

左图为差3.3度时的情况,右图为调整后的情况。

(四)风剪切梯度
风剪切为风在垂直方向上的变化规律及特征,不同的风剪切梯度也会影响机组的功率曲线。

受地形影响,相同高度,不同地域的风剪切梯度不同,当轮毂高度的风速大于叶轮整体平均风速时,机组的功率曲线偏低。

(五)湍流风况
湍流(紊流)是流体的一种流动状态。

空气动力学中的湍流指的是短时间(一般少于10min)内的风速波动。

湍流产生原因主要有两个:当空气流动时,由于地形差异(例如,山峰)与地表产生的“摩擦”;由于空气密度差异和气温变化的热效应空气气团垂直运动。

这两种运动往往相互关联。

湍流强度是风电场的重要特性指标,它的计算、分析是风电场资源评估的重要内容。

湍流对风电机组性能的不利影响主要是减少功率输出,增加风电机组的疲劳载荷,最终削弱和破坏风电机组[3]。

湍流强度是描述风速随时间和空间变化的程度,反映脉动风速的相对强度,是描述大气湍流运动特性最重要的特征量。

风电场风电机组的湍流可以由当地的地形条件产生,也可以由风电场风电机组之间相互影响产生。

湍流风况会延缓机组的满发风速,即湍流越高机组功率曲线中显示的满发风速越高。

除此以外,高湍流风况也会造成机组功率曲线无法满发。

结语
由于风电机组的实际运行功率曲线受到风电场的风况和形成条件的影响,风电机组在不同工况和条件下形成的功率曲线必然不同。

一台性能优异的风电机组,在风况较差的条件下,形成的功率曲线完全有可能达不到其理论值,或发电量低于其他同种类型风电机组。

影响直驱风机功率曲线的因素很多,有机械方面的风向标对风和最小叶片角度问题,有机组控制策略及参数问题,还有叶片翼型气动特效、叶片污染、地形等问题[4]。

因此,在条件没有严格限定并考虑到多种影响因素的条件下,风电机组自身形成的实际运行功率曲线很难作为准确判断风电机组性能的依据。

如果要对风电机组的功率特性进行评估和测定,需结合风电场的实际情况,并考虑到风电机组功率曲线的多种影响因素,方能使测试的偏差较小,使其能真实地反映风电机组的性能。

参考文献:
[1] 贺德馨,等.风工程与空气动力学[M].北京:国防工业出版社,2006.
[2] 何显富,卢霞,杨跃进,刘万琨.风电机组设计、制造与运行[M].北京:化学工业出版社,2009.
[3] 叶杭冶,等.风力发电系统的设计、运行与维护[M].北京:电子工业出版社,2010.
[4] 风电机组功率特性试验标准[S].IEC61400-12-1.2005。

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