风电理论发电功率及受阻电量计算方法

风电理论发电功率及受阻电量计算方法

第一章总则

第一条为进一步完善电网实时平衡能力监视功能，规范日内市场环境下风电理论发电功率及受阻电量等指标的统计分析，依据《风电场理论可发电量与弃风电量评估导则》（NB/T 31055-2014）、《风电场弃风电量计算办法（试行）》（办输电〔2012〕154号）、《风电受阻电量计算办法》（调水〔2012〕297号）的有关要求，制定本方法。

第二条本方法适用于国家电网公司各级电力调度机构和调管范围内并网风电场开展理论发电功率及受阻电量统计计算工作。

第二章术语与定义

第三条风电场发电功率指标包括理论发电功率和可用发电功率。风电场理论发电功率指在当前风况下场内所有风机均可正常运行时能够发出的功率，其积分电量为理论发电量；风电场可用发电功率指考虑场内设备故障、缺陷或检修等原因引起受阻后能够发出的功率，其积分电量为可用发电量。

第四条风电场受阻电力分为场内受阻电力和场外受阻电力两部分：场内受阻电力指风电场理论发电功率与可用发电功率之差，其积分电量为场内受阻电量；场外受阻电力指

风电场可用发电功率与实发功率之差，其积分电量为场外受阻电量。

第五条全网理论发电功率指所有风电场理论发电功率之和；全网可用发电功率指风电场总可用发电功率与考虑断面约束的风电总受阻电力之差；可参与市场交易的风电富余电力指全网可用发电功率与实发功率之差。

第六条全网场内受阻电力指所有风电场场内受阻电力之和；全网断面受阻电力为因通道稳定极限、电网设备检修、电网故障等情况导致的风电受阻；全网调峰受阻电力指全网可用发电功率与实发功率之差。

第三章数据准备

第七条计算风电场理论发电功率和受阻电力需准备的数据有：样板机型号及其数量、全场风机型号及其数量、样板机实时出力、全场风机状态信息、风机轮毂高度、风轮直径、风机经纬度坐标、风机风速-功率曲线、风电场区域地形地貌数据、测风塔经纬度坐标及其层高、实时测量风速和风向、机舱风速等。

第四章风电场理论功率计算方法

第八条风电场理论功率及受阻电量计算主要有三种方法：样板机法、测风塔外推法和机舱风速法。风电场可根据具体情况，采用一种或多种计算方法。

第九条 样板机法是在选定样板机基础上，建立样板机出力与全场出力之间的映射模型，获得全场理论发电功率。按如下方式计算：

,,11k M K

k j j k m

k m k N P p M ===⋅∑∑ ,,11k M K

k j j k m

k m k N P p M ==''=⋅∑∑ 式中，P j 为风电场j 理论发电功率，j P '为风电场j 可用

发电功率，k 为风机型号编号，K 为风机型号数量，M k 为型号k 风机的样板机数量，N k 为型号k 风机的全场总数量，k N '

为型号k 风机的开机运行总数量，

,,j k m p 为风电场j 型号k 风机第m 台样板机的实际功率。

第十条 测风塔外推法是在测风塔优化选址基础上，根据风电场所处区域的地形、地貌，采用微观气象学、计算流体力学理论，将测风塔风速、风向推算至风电场内每台风机轮毂高度处的风速、风向，并通过风速-功率曲线将其转化为单机理论发电功率，进而获得全场理论发电功率。按如下方式计算：

（1）将测风塔风速外推至每台风机轮毂高度处的风速、风向，推算方法详见附录A 。

（2）采用经过试验验证的风速-功率曲线或拟合的风速-功率曲线将风机轮毂高度处的风速转化为风机理论发电功

率。风速-功率曲线确定方法详见附录B 。

（3）单机理论发电功率加和获得全场理论发电功率：

,1M j j m

m P p ==∑

（4）风电场可用发电功率为：

式中，P j 为风电场j 理论发电功率，j P '为风电场j 可用

发电功率，M 为全场风机台数，M '为非限电停运的风机台数，,j m p 为风电场j 第m 台风机的理论发电功率。

第十一条 机舱风速法是采用拟合的风速-功率曲线将风机机舱实测风速转化为单机理论发电功率，进而获得全场理论发电功率。按如下方式计算：

（1）采用机舱平均风速和单机平均功率拟合的风速-功率曲线，将机舱风速转化为风机理论发电功率,j m p 。风速-功率曲线拟合方法见附录B 。

（2）单机理论发电功率加和获得风电场理论发电功率：

,1M j j m

m P p ==∑

（3）风电场可用发电功率：

,1M M j j m m P p '-='=∑

式中，P j 为风电场j 理论发电功率，j P '为风电场j 可用

,1

M M j j m m P p '-='=∑

发电功率，M 为全场风机台数，M '为非限电停运的风机台数，,j m p 为风电场j 第m 台风机的理论发电功率。

第五章 风电场受阻电量计算方法

第十二条 风电场场内和场外受阻电量按如下方式计算 风电场场内受阻电量：

,,,1()

n I j j i j i i E t P P ='=∆⋅-∑

风电场场外受阻电量：

,,,1()

n O j j i j i i E t P T ='=∆⋅-∑

式中，,I j E 为风电场j 场内受阻电量，,O j E 为风电场j 场外

受阻电量，,j i P 为i 时刻风电场j 理论发电功率，,j i P '为i 时刻风电场j 可用发电功率，,j i T 为i 时刻风电场j 实发功率，n 为

统计时段内样本数量，t ∆为时间分辨率。

第六章 全网理论发电功率计算方法

第十三条 全网理论发电功率通过网内所有并网风电场的理论发电功率加和获得：

1N j

j P P ==∑

式中，P 为全网理论发电功率，P j 为风电场j 的理论发电功率，N 为网内所有并网风电场的数量。

第十四条 全网可用发电功率是在网内所有并网风电场