风电场出力特性与集群效应分析方法研究
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用摘要：光伏、风力发电出力具有间歇性、波动性和随机性等不稳定特点，为更好掌握风光发电出力特性，从年际、年、月、日时间尺度提出了风光发电出力特性指标体系及互补性指标，并对某地已建单个风光电站出力过程进行了特性分析。
关键词：海上风电;出力特性;消纳问题1 前言风电产业是我国战略性新兴产业的重要组成部分，风力发电是可再生能源领域中技术成熟、最具规模开发条件的发电方式之一。
积极有序开发风能资源，对于增加清洁能源供应、促进能源结构调整和节能减排具有重要意义。
2 海上风电出力特性分析目前，某地风电项目正处于初步发展阶段，有较多阻碍性因素制约该项目工程的正常、有序发展，基本表现为海上风力监测工作不到位、有用数据较少和出力历史数据不足。
因为因素严重阻碍了海上风电项目的有效建设，所以需要应用研究框架，结合相关数据，研究出力特性。
探究该框架研究风力出力问题时，需要综合分析实际数据和数据模拟两方面的数据，以获得风力出力参数，研究人员再结合测风数据模拟出力的具体情况得出出力特性。
其一为波动性，主要因为风能的随机性特征，在此种特性影响下，会导致风电出力具备波动性特性。
海上风速与陆上风速在不同气候条件的影响下有较大差异性。
在海上风能分散性的影响下，海上风力分布范围较广，功率密度低。
基于上述内容，可以了解到海上风电出力期间会有较大的波动情况，无明显的变化规律可循，且出力波动通常在0%～100%，因此海上风电会发生连续数日大出力、小出力情况。
其二为随机性，此种特性可以间歇性出现。
若对单独研究一个风电场，对每日发电量进行连续数天的平均计算，最终可能会出现相同的结果，但是对每天不同时段平均发电量进行计算，结果差异明显。
3 海上风电消纳问题分析3.1 风电消纳特点与消纳问题现阶段，处理海上风电消纳问题时多采用安装布置电力储能设备法，以此在控制出力波动性的前提下，可以有效进行消纳。
但是，我国在近几年才开始研究海上风电，消纳处理方面还存在一定问题，这对风电并网、能源有效存储与传输会产生不良影响。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用风电是一种清洁能源，具有广阔的发展前景和重要的应用价值。
风电出力特性是指风力发电机组在不同风速下的发电功率变化特性。
了解和研究风电出力特性对于风力发电行业的发展和风电资源的合理利用具有重要的意义。
本文将针对风电出力特性的研究及其应用进行探讨。
一、风电出力特性研究1. 风电机组的工作原理风电机组是通过风力带动叶片旋转，通过传动系统带动发电机发电。
其出力特性受到多种因素的影响，包括风速、叶片设计、发电机性能、控制系统等。
在不同的风速下，风电机组的出力特性有着明显的变化。
2. 风速对风电出力的影响风速是风力发电的关键因素，不同的风速将导致不同的出力特性。
一般而言，当风速较小时，风电机组的出力较低；当风速达到额定风速时，风电机组的出力将达到最大值；当风速过大时，发电机组需要通过控制系统来调整叶片的转速，以避免因风速过大而导致损坏。
3. 风电出力特性的建模与分析为了更好地了解风电机组的出力特性，研究人员通常会对其进行建模与分析。
通过建立数学模型，模拟不同风速下的发电功率输出，并对其进行分析，可以帮助我们更好地了解风电机组在不同工况下的性能表现，为风电场的规划和设计提供参考依据。
1. 风电场的选址和规划了解风电机组的出力特性对于风电场的选址和规划具有重要意义。
在选址时需要考虑当地的风资源情况，并结合风电机组的出力特性来确定最佳的风电场布局。
通过对风速和出力特性的分析，可以帮助规划者选择最佳的风电机组型号和布置方案，最大限度地发挥风电资源的利用效率。
2. 风电场的运行优化在风电场运行阶段，理解风电机组的出力特性有助于优化风电场的运行策略。
通过实时监测风速和出力特性，可以调整风电机组的工作状态，以提高风电场的发电效率和经济性。
也可以通过对出力特性的分析来制定风电机组的维护计划，延长设备的使用寿命，降低运行成本。
3. 新能源智能电网的建设随着新能源的不断发展和普及，风电出力特性的研究也对智能电网的建设具有重要意义。
风电出力的波动特性及预测方法研究
风电出力的波动特性及预测方法研究马庆法;吕晓禄;胡云;张德才;高谦【摘要】风能作为一种清洁能源,其有效利用对于全球能源互联网技术的发展具有重要意义.风电出力具有随机性、间歇性、波动性和不确定性的特点,这给电力系统的安全稳定运行及调度计划的合理制定等方面带来了挑战.基于大量实测数据,对风电出力的波动特性及其预测方法进行研究.首先,利用统计学的方法对风电出力在日内、日间、月度、季度等不同尺度下的平均值变化特点进行散点统计,并利用概率论对各时间尺度下的概率密度分布规律进行分析;其次,采用自回归模型与滑动平均模型相结合的时间序列法对风电出力进行短期预测.算例分析表明,风电出力具有不同时间尺度下的规律性,且文中所用预测方法误差较小,具有实用价值.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2016(043)009【总页数】6页(P15-19,23)【关键词】全球能源互联;风力发电;波动特性;概率密度;功率预测;时间序列法【作者】马庆法;吕晓禄;胡云;张德才;高谦【作者单位】国网山东省电力公司济南供电公司,济南250012;国网山东省电力公司检修公司,济南250118;国网山东省电力公司济南供电公司,济南250012;国网山东省电力公司济南供电公司,济南250012;国网山东省电力公司济南供电公司,济南250012【正文语种】中文【中图分类】TM614清洁能源的发展，对于推动全球能源互联网的建设和发展具有重要意义。
风能作为一种可再生能源，无需燃料、不占用耕地、污染少、储量大，已成为目前世界上最具大规模开发利用潜力的能源［1］。
风电出力具有随机性、间歇性、波动性和不确定性，增加了电网计划和调度的难度。
掌握风电特性，是合理利用风电的前提。
为克服风力发电的缺点，需要加大供电系统的旋转备用容量，间接增加了风力发电的运营成本，因此需要对风电场的输出功率进行预测。
通过对风电场的功率预测，可降低电网的转备用容量，降低电力系统成本，也可为电网运行调度提供可靠的依据。
贵州电网风电出力特性研究
Mi : '|.二-j
0.2
图4贵州电网风电日出力特性 Fig- 2 Diurual output chaectedsties of wind
power in Guizhou grid
结果 ：①全省
个
的逐日同时率
化趋势相似,但全省 同
化曲线较单个
。②不同地区冈
日同 相关性一般,这主要是由于贵州山地风电
能减排的贡献，文献［13］对 进行了 分析°
的分布特性
年来，随着风、光、水、火储多能
的
以及我国并
、光伏的规模化发展，学者
们开始研究多电源联合运行对 的影响。文献
：14］以西北
规火
峰
行
础，分析 常
以及影响水
能力的主
要因素，文献：15］以 过典型日负荷晚高峰
峰
确定
础，提出通 装机、负荷午高
峰 确定光伏装机的
较小。
贵州
日特性主要是由中国西南
低层大风现象决定的[1],贵州西侧的印孟低压通常
在下
较大发展，向东南 长
进，促
副 高压 的气压
大，因此，贵
州 通常夜晚较大，白天较小网。贵州
日 特性如图4所示。 2.1.4同时率研究贵州电网风电场均处于较大
水 ，发
各
装机容量的比
例，对于研究
的能 分必要。
221—2010年贵州全省
Key wcrOs: 5utuut charactedstice; eadpcita benefit; 7nthnt distridution; peag UaS requlation charactedstice
2引言
贵州位于云贵高原斜坡上，属于亚热带季风气 候，全省东半部全年在湿润的东南季风区内，西半 部处于东南季风区向西南季风区的过渡地带［］。 从全省风能资源总体看，中、西部优于东部，冬、春 季节优于夏、秋季节。截至2020年2月底，贵州电 网风电已投运装机容量54万kW,核准在建装机容 量103万kW。根据有关规划，贵州全省风电装机容
榆林地区风光电场出力特性研究
榆林地区风光电场出力特性研究榆林地区风光电场出力特性研究榆林地区位于中国陕西省中部，地势平坦，气候条件适宜，加之榆林地区拥有较为丰富的风光资源，成为了建设风光电场的理想地区之一。
风光电场作为一种可再生能源发电方式，具有环保、可持续等优点，成为了抵制传统能源消耗和环境污染的重要手段。
因此，对榆林地区的风光电场出力特性进行深入研究，对于推动清洁能源发展具有重要意义。
首先，榆林地区的地形和风速分布是影响风光电场出力的重要因素之一。
榆林位于黄土高原，地势相对平坦，山脉少，这使得风能相对稳定。
而风速的空间分布对风光电场出力的影响更加显著。
根据榆林地区的实测数据分析显示，榆林地区风速呈现出从东往西逐渐增大的趋势，其中东南部地区风速较小，西北部地区风速较大。
因此，在建设风光电场时，应充分利用西北部地区丰富的风能资源，以提高风光电场的出力。
其次，榆林地区的光照条件对光伏发电的出力也有重要影响。
太阳辐射是光伏发电的能量源，因此，光照条件的好坏直接影响光伏电池组件的发电效率。
榆林地区的光照条件在不同季节和不同天气条件下有所变化，夏季阳光明媚，秋冬季节偏少。
榆林地区的平均日照时数在1500至2000小时之间，远高于一些沿海地区。
然而，在光伏电场的建设中，也需要充分考虑太阳辐射方向、地面反射率等因素，以提高光伏发电的出力。
再次，风光电场的设备参数也对风光电场出力起着重要作用。
在风能方面，选用具有高风能利用率的风力发电机组件，以适应榆林地区的特定风速条件，充分利用风力资源，提高风能转换效率。
在光伏方面，优化光伏电池组件的设计和材料选择，提高光伏电池的光电转换效率，以增加光伏发电的出力。
此外，风光电场的布局设计也是影响出力特性的关键因素之一。
风光电场中风力发电机组件和光伏电池组件的布局方式应充分考虑地形和光照条件，合理安排布局，以减小阴影遮挡和互相干扰，提高发电效率。
最后，对于风光电场的出力特性进行模拟和预测也是研究的重点之一。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用【摘要】随着全球对可再生能源的需求不断增长，风能作为清洁能源之一备受关注。
本文主要探讨了风电出力特性研究及其应用的相关内容。
在介绍了背景、研究意义和研究目的。
在分别阐述了风电出力特性概述、研究方法、影响因素分析，以及在风电场规划和风电功率预测中的应用。
在总结了风电出力特性研究的意义，并展望了未来研究方向和在实际应用中的展望。
本文旨在为风能领域的研究和应用提供参考，促进风电行业的发展，推动可持续能源的利用。
【关键词】风电出力特性、研究、风电场规划、功率预测、影响因素、应用、未来研究、实际应用、展望1. 引言1.1 背景介绍风力发电是目前常见的可再生能源之一，随着对可持续发展的迫切需求，风电在全球范围内得到了广泛应用。
风力发电机组在不同的气象条件下会产生不同的电力输出，这种变化性质称为风电出力特性。
研究风电出力特性具有重要的理论意义和实际价值。
了解风电出力特性可以帮助我们更好地利用风能资源，提高风电的发电效率。
风电出力特性的深入研究有助于优化风电场的规划和设计，提高风电场的整体发电性能。
通过对风电出力特性进行分析和预测，可以为风电系统的运行和管理提供参考，提高风电系统的稳定性和可靠性。
深入研究风电出力特性，探究其影响因素和应用价值，对推动风力发电产业的发展具有重要意义。
1.2 研究意义风力是一种清洁、可再生能源，具有巨大的开发潜力。
而了解风电出力特性对于有效规划和管理风电资源至关重要。
研究风电出力特性可以帮助我们更好地理解风电发电系统的工作原理，提高风电场的发电效率，降低运营成本。
通过对风电出力特性的研究，我们可以优化风电场的规划与设计，提高风电系统的整体性能，促进风电产业的发展。
深入探究风电出力特性的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
通过对风电出力特性的研究，可以为风电功率预测、风电场规划、风电系统运行与维护等方面提供有力支撑，推动风电产业的持续发展和健康增长。
展望未来，随着风电技术的不断创新和完善，风电出力特性的研究将在更广泛的应用领域发挥重要作用，为推动清洁能源的发展和实现可持续发展目标做出更大的贡献。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用风力发电被认为是清洁、可再生和低碳的能源，受到了越来越多的关注。
风力发电机的出力特性是分析和掌握风力发电机能量特性的基础。
研究风电出力特性的目的是为了有效地利用风能资源，提高风力发电机的发电效率，并为风力发电机的设计、运行和维护提供依据。
风力发电机的出力特性受风速和风向等因素的影响。
在一定的额定风速下，风力发电机的出力随着风速的增加而增加，并达到最大出力。
同时，在不同的风向下，风力发电机的出力也会产生变化。
通过实验和模拟计算，可以得到风力发电机的出力特性曲线。
根据出力特性曲线，可以确定风力发电机的额定功率、额定风速和最大出力点等重要参数，为风力发电机的设计和优化提供依据。
同时，研究风电出力特性可以优化调度策略，提高风力发电的发电效率。
1. 风电场规划与设计风电场的规划和设计需要充分考虑风能资源的分布和风力发电机的出力特性。
在选择风力发电机类型和规格时，需要根据风电出力特性曲线来确定额定功率和额定风速等参数。
同时，还需要考虑风力发电机的布局和配置方式，以充分利用风能资源。
2. 风电场的运行与调度根据风电出力特性曲线，可以制定适当的调度策略，提高风力发电的发电效率。
在风速较低的情况下，可以通过调节叶片角度和变桨等方式来增加风力发电机的出力。
在风速较高的情况下，可以通过限制风力发电机的出力来保护设备。
3. 风力发电机的维护与运维根据风电出力特性曲线，可以制定合理的维护和运维策略。
在风力发电机出力低或运行异常时，可以通过调节参数和检修设备来保持风力发电机的正常运行。
四、结论研究风电出力特性有助于有效利用风能资源，优化风力发电机的设计和运行模式，提高风力发电机的发电效率。
在风电场规划、设计、运行和维护等方面，应充分考虑风电出力特性的影响。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用风力发电是一种利用风能转换为电能的技术，它具有清洁、可再生的特点，是未来能源发展的重要方向之一。
在强大的风能推动下，风机可以产生大量的电力，但随着风速的变化，风电出力也会随之波动。
研究风电出力特性及其应用具有重要意义，可以为风力发电场的规划布局和运营管理提供重要参考依据。
风电出力特性研究是分析风机在不同风速下的发电能力和稳定性的过程。
一般来说，风机的出力与风速呈非线性关系，即随着风速的增加，风机的出力呈指数增长。
风机的出力还受到空气密度、空气湿度、气温等多种因素的影响。
研究风电出力特性需要考虑多种因素的综合影响，以更准确地预测风机在不同工况下的出力表现。
对风电出力特性的研究主要包括两个方面：一是实地观测和数据分析，二是数学模型的建立和验证。
实地观测和数据分析是通过安装风速计、风向计等测量设备，对风机的出力与环境条件进行长期监测和记录，然后通过统计分析等方法得出风电出力的特性规律。
而数学模型的建立则是通过对风机的机械、气动、发电等原理进行建模，编写相应的计算程序，来模拟风机的出力响应。
两者相结合，可以更全面、准确地揭示风电出力的特性，为风力发电场的规划和运营提供科学依据。
在研究了风力发电出力特性后，不仅能更好地了解风机的发电性能，还能为风力发电场的规划和运营提供重要参考。
基于风电出力特性，可以确定适合风机的布设密度和布局方案。
由于风速在空间上存在梯度分布，不同地点的风机出力有差异，因此需要在规划布局时充分考虑风电出力特性，合理配置风机的位置和数量，以充分利用风资源，实现最佳发电效益。
通过对风电出力特性的深入研究，可以提高风力发电场的运营管理水平。
可以根据不同的季节、不同的气象条件，灵活调整风机的运行模式和出力预测，提高发电效率和稳定性，降低运营成本和能源损失。
对风电出力特性的分析还可以为电网调度和供需平衡提供依据，有助于提升风力发电的整体接纳能力。
风电出力特性研究及其应用在实际工程中已经得到了广泛的应用。
风电场、光伏电站出力特性浅析
风电场、光伏电站出力特性浅析发布时间：2023-02-28T03:31:40.207Z 来源：《中国电业与能源》2022年10月19期作者：王耀贤[导读] 本文将对风电场、实际出力数据进行统计分析，总结归纳风电场、光伏电站出力特点，王耀贤宁夏银仪电力工程有限公司摘要：本文将对风电场、实际出力数据进行统计分析，总结归纳风电场、光伏电站出力特点，为风光互补发电项目提供参考依据。
关键词：风电场、光伏电站、负荷特性0、引言风能、太阳能是可再生清洁能源，我国幅员辽阔，风、光资源十分丰富。
由于风能、太阳能受地理条件、气象环境影响很大，大多数情况下，夏半年风力资源贫乏，白昼风速下降，风力发电量下降；冬半年太阳能辐射量降低，夜间无太阳辐射，光伏发电不足。
风能与太阳能在时间和空间上的互补性，弥补了风电和光伏发电系统在资源上的缺陷，决定了风光互补发电比单一的风力发电或太阳能发电更为高效。
风光互补发电既能提高风电场输变电系统的可利用率，又能增加风电场的平均负荷率，可间接的促进光伏发电的并网消纳。
1、风电场负荷特性分析1.1 数据来源为了保证数据分析的客观有效，具有代表性，选择风电场A、风电场B、风电场C、风电场D、风电场E、风电场F共6个风电场2010年11月1日至2011年10月31日一个完整年的5分钟平均上网功率值作为研究对象。
风场信息见表2-1。
1.2 风电场负荷特性研究表1.2各风电场实际出力频次表表1-3风电场5分钟平均负荷2.3小结1）风电场的出力特性取决于当地的风资源的特性，在大的变化趋势上，风电场的负荷特性和风资源的特性完全一致。
2）风电场的负荷率为0-50%之间的情况累计达到了80%左右，也就是说风电场全年有80%左右的时间运行在50%额定负荷以下。
风电场变电站多数情况下处于欠负荷运行状态。
3）风电场五分钟平均负荷变化率在0-1%额定负荷范围内的变化率出现频率最大，风电场出力在短时间发生急剧变化的概率较低；4）风电场的平均负荷率较低，一般不超过额定装机容量的30%，通过建设风光互补电站，可以大幅增加电站平均出力，提高输变电设备的利用率。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性是指在不同风速条件下，风电机组输出电力的变化规律。
通过研究风电出力特性，可以了解风电机组在不同风速下的输出能力，并制定相应的运行和调度策略。
目前，对风电出力特性的研究主要集中在以下几个方面：
研究风速与风电出力之间的关系。
风速是影响风电出力的最主要因素，研究风速与风电出力之间的关系可以帮助我们预测和调控风电机组的输出能力。
研究表明，风电机组的出力与风速呈非线性关系，即随着风速的增加，风电机组的出力先增加后减小。
合理预测风速变化对于优化风电机组的运行和调度至关重要。
研究风电出力的波动性。
风速的波动性使得风电出力具有一定的不确定性，探索风电出力的波动规律可以帮助我们更好地应对风电机组的不稳定性。
研究发现，风电出力的波动具有一定的周期性，可以通过建立对风速的预测模型来降低风电出力的波动性，并提高风电机组的可靠性和稳定性。
研究风电出力的影响因素也是重要的方向之一。
除了风速外，气温、气压、湿度等因素也会对风电出力产生影响。
研究这些影响因素可以帮助我们更好地理解风电出力特性，并制定相应的运行和调度策略。
风电出力特性的研究对于提高风电发电效率和可靠性具有重要意义。
通过研究风速和风电出力之间的关系、风电出力的波动规律以及影响风电出力的因素，可以帮助我们优化风电机组的运行和调度策略，提高风电的利用效率。
未来，随着技术的不断创新和发展，相信风电出力特性的研究会进一步深入，为风电行业的可持续发展提供有力支撑。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用一、风电出力特性研究1. 风能资源的空间和时间分布特性风能资源的空间和时间分布特性是影响风力发电出力特性的关键因素。
在不同地理位置、不同海拔高度和不同季节，风速和风向的分布都呈现出明显的不同。
通过对风速和风向的测量和分析，可以揭示风能资源的空间和时间分布规律，为风力发电的布局和运营管理提供科学依据。
2. 风机的功率曲线风机的功率曲线是描述风机输出功率与风速之间的关系的重要指标。
通常情况下，风机的输出功率与风速的关系呈现出一定的特定曲线，即在一定的风速范围内，风机的输出功率随着风速的增加而逐渐增加，达到额定功率后则保持稳定。
研究风机的功率曲线可以为选择合适的风机型号和确定风机的运行工况提供依据。
3. 风电场的发电系数发电系数是描述风电场整体发电效率的重要指标之一。
它反映了风电场实际发电量与理论最大发电量之间的比值，是评价风电场整体发电效率和运行水平的重要依据。
通过对风电场的发电系数进行研究和分析，可以发现风电场的发电效率和运行状况，为风电场的管理和优化提供依据。
1. 风电场的布局规划风电出力特性的研究对于风电场的布局规划非常重要。
通过对风能资源的空间和时间分布特性以及风机的功率曲线进行分析，可以选择合适的风电场布局方案，以最大程度地利用风能资源，提高风电场的发电效率和经济效益。
2. 风电场的运营管理风电出力特性的研究对于风电场的运营管理具有重要意义。
通过对风电场的发电系数进行分析，可以了解风电场的发电效率和运行状况，及时发现和解决运行中出现的问题，保障风电场的安全稳定运行。
3. 风电功率预测基于对风电出力特性的研究，可以建立风电功率预测模型，预测未来一定时间段内风电场的发电功率，为电网调度和风电场的运营管理提供依据。
三、结语风电出力特性的研究及其应用具有重要的理论和实际意义。
通过深入研究风能资源的空间和时间分布特性、风机的功率曲线以及风电场的发电系数，可以为风力发电的布局规划、运营管理和电力系统的稳定运行提供科学依据和数据支持。
天津地区风电出力特性研究
天津地区风电出力特性研究摘要：天津地区沿海风能资源丰富，风电产业发展迅速。
本文分析了天津地区风能资源与风电发展，研究了天津地区风电出力特性，并总结出风电出力波动性、随机性、间歇性的变化规律以及风电场群的集聚效应。
上述分析研究成果对于下一步开展接入天津电网的风电场运行及天津电网规划方面的有关问题的研究奠定了基础。
关键词：风电出力特性波动性随机性间歇性1. 风能资源与风电发展天津位于欧亚大陆东岸，冬季盛行西北季风、夏季盛行东南和西南季风。
天津地区建有3座测风塔，分别为汉沽测风塔、塘沽测风塔和大港测风塔。
综合测风塔观测数据，天津沿海风能呈现的特征为：从沿海向内陆地区递减，春季最大、冬季次之、夏季最小。
天津沿海陆域年平均风速在6.2m/s～6.4m/s之间，平均风功率密度在300W/m2～320W/m2之间，近海海域年平均风速在6.6m/s～7.0m/s 之间，平均风功率密度超过340W/m2，具有稳定的主导风向，风速变化平稳，风资源可利用时间较长，适宜建设沿海风电场[1-2]。
截至2012年底，天津已建成3座风电场，总装机容量224MW，相比同容量的火电机组，每年可节约标准煤近10万吨，节约用水近1亿立方米，减少CO2排放28万吨、SO2排放3.2万吨、NOX排放1.7万吨、粉尘0.14万吨。
2.风电的出力特性风电的原动力是风能，由于风速是随时间不断变化的，风力发电机产生的电能也随时间不断变化。
图1是大神堂#5风机的有功出力时间变化曲线，风电出力已按风机容量进行标准化。
第一张图是2012年全年日平均出力变化，随后的图依次是前一张图中部分时间区域的放大图。
可见，风电出力呈现出明显的波动性、随机性和间歇性。
2.1 波动性风电出力的短期变化规律可以用频谱法分析，即通过傅立叶变换将风电出力的时间序列数据转化为频率函数，进而考察风电出力按不同周期变化的各成分的相对强度及其频域分布特征。
图2是天津沿海风电出力频谱曲线，横坐标为风电出力变化频率（次/天），并采用对数变换方式表示较大范围的时间尺度（频率尺度），纵坐标表示特定频率的风电变化波动幅值。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用
风能是一种清洁、可再生的能源，近年来得到了广泛的关注和应用。
风力发电厂通过
转化风能为电能，为人们提供了高效、环保的电力供应。
风电出力特性研究是指对风力发
电厂的发电能力进行分析和评估的过程。
本文将介绍风电出力特性研究的意义、内容和应用。
风电出力特性研究的意义在于了解风力发电厂的发电能力参数，为新建风电场的选址
和现有风电场的运营管理提供理论依据。
通过对风电场的气象和电气数据进行收集和分析，可以得出风电场的出力特性曲线，包括弃风率、发电量和平均出力等指标。
这些指标能够
辅助决策者进行风电场选址和规划，提高风力发电的经济性和运营效率。
风电出力特性研究的内容主要包括风电场的资源评估、风速和功率特性分析、发电能
力评估和风电出力预测等。
风电场的资源评估是基于长期的气象数据和地理信息来评估风
能资源的丰度和分布。
然后，通过对风速和功率数据的分析，可以得出风电场的出力特性
曲线，包括风电机组的额定风速和切入/切出风速。
接着，通过发电能力评估，可以确定
风电场的年发电量和理论发电量，以及弃风率和平均出力等指标。
通过风电出力预测，可
以对未来的风电出力进行预测和调度，以保证电力系统的稳定性和可靠性。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用风力发电是一种清洁、可再生的能源，其发展受到了全球各国政府和社会的广泛关注和支持。
随着风电装机容量的不断增加，风电出力特性的研究和应用也变得越来越重要。
本文将就风电出力特性的研究现状、影响因素和应用进行介绍和分析。
一、风电出力特性的研究现状风电出力特性是指在一定的时间尺度内，风力发电机组的发电功率与风速之间的关系。
通常情况下，风速越大，发电功率也就越大，但是风电出力特性并不是简单的线性关系，而是受到多种因素的影响。
目前，对于风电出力特性的研究主要包括以下几个方面：1. 风力发电机组的功率曲线特性：风力发电机组的功率曲线是指在不同的风速下，发电机组的发电功率输出情况。
一般来说，风力发电机组的功率曲线呈现出“S”型曲线，即在较低的风速下，发电功率较小；在中等风速下，发电功率迅速增加；当风速达到一定值后，发电功率趋于稳定。
2. 风场的风速分布特性：风速分布是指在一定时间尺度内，不同风速的出现频率和持续时间。
通过对风速分布进行统计和分析，可以揭示出不同季节、不同气象条件下的风场特性，为风电出力的预测和规划提供依据。
3. 风电出力的波动特性：由于风速的不稳定性和不确定性，风电出力也呈现出较大的波动性。
研究风电出力的波动特性，可以为风电系统的运行和管理提供支持。
4. 风电出力与系统可靠性：风力发电机组的可靠性是风电系统设计和运行的重要指标之一，研究风电出力与系统可靠性的关系，可以为风电场的运行和维护提供技术支持。
二、影响风电出力特性的因素风电出力特性受到多种因素的影响，包括外部气象条件、风电设备的性能特性和运行管理等方面。
以下是一些常见的影响因素：1. 风速和风向：风速和风向是直接影响风电出力的主要因素。
风速越大，风电出力也就越大；而风向的变化也会影响风电出力的稳定性和波动性。
2. 风机型号和设计特性：不同型号和设计特性的风力发电机组在不同风速条件下的出力特性可能存在差异，如功率曲线的斜率、启动风速等。
风力发电系统力学特性的理论分析
风力发电系统力学特性的理论分析引言：风力发电作为一种清洁能源的代表，已经在全球范围内得到了广泛应用。
然而，要充分发挥风力发电的效益，我们需要对其力学特性进行深入的理论分析。
本文将从风力发电系统的基本原理、风力机的叶片设计、风力机的振动特性和风力机的噪声问题等方面，对风力发电系统的力学特性进行探讨。
一、风力发电系统的基本原理风力发电系统的基本原理是利用风能将风转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电系统主要由风力机、传动系统和发电机组成。
其中，风力机是核心部件，其叶片的设计和风轮的转速是影响系统性能的关键因素。
二、风力机的叶片设计风力机的叶片设计是风力发电系统中最重要的一环。
叶片的设计直接影响着风力机的转速和功率输出。
在叶片设计中，需要考虑的因素包括叶片的形状、长度、弯曲角度等。
通过合理的叶片设计，可以提高风力机的转速和功率输出，从而提高系统的发电效率。
三、风力机的振动特性风力机在运行过程中会受到风力的作用，从而产生振动。
振动会对风力机的结构和性能造成一定的影响。
因此，了解风力机的振动特性对于提高系统的可靠性和稳定性至关重要。
振动特性的分析可以通过模态分析和振动试验来实现，从而确定风力机的固有频率、振动模态和振动幅值等参数。
四、风力机的噪声问题风力机在运行过程中会产生一定的噪声。
噪声问题是影响风力发电系统应用的一个重要因素。
噪声不仅会对周围环境造成污染，还会对人们的生活和工作产生影响。
因此，对风力机的噪声问题进行分析和控制是风力发电系统研究的一个重要方向。
通过合理的设计和控制手段，可以减少风力机的噪声产生，提高系统的环境友好性。
五、结论风力发电系统的力学特性对于系统的性能和可靠性具有重要影响。
通过对风力发电系统的力学特性进行理论分析，可以为系统的设计和优化提供科学依据。
在未来的研究中，我们还需要进一步深入研究风力发电系统的力学特性，以提高系统的效率和可靠性，推动清洁能源的发展。
在这篇文章中，我们对风力发电系统的力学特性进行了理论分析。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用
首先，风电场的出力特性受到风速、风向等环境因素的影响，因此需要对风能资源进
行精确测量和分析。
采用不同的观测手段和分析方法，能够获取不同时间范围内的风能资
源数据。
根据测量结果，可以利用统计方法得出风能资源的平均值，标准差等数学指标，
并建立风能资源的概率密度分布曲线。
其次，风电机组的出力特性也是影响风电场出力的关键因素之一。
风电机组的工作状
态和控制方式，决定了风电场的出力水平和稳定性。
针对不同的风电机组，需要对其电气
参数、机械参数、控制原理等方面进行研究和分析，以了解其出力特性，设计出适应不同
风场资源的风电机组。
最后，对于风电场的整体出力特性的研究，将风能资源和风电机组出力进行整合分析，探究风电场的出力规律和变化趋势。
通过建立风电场的数学模型，可以计算和预测风电场
的出力水平和波动程度，帮助制定合理的风电场管理策略和运行方案。
综上所述，风电场出力特性的研究对于推进清洁能源的发展具有重要的意义。
通过对
风能资源、风电机组的分析和建模，可以更加准确地预测风电场的出力水平以及波动范围，提高风电场的可靠性和经济效益，为清洁能源的可持续发展奠定基础。
风电出力特性研究及其应用
风电出力特性研究及其应用风力发电是一种利用风能转化为电能的清洁能源技术。
随着全球对可再生能源需求的增加，风力发电已经成为重要的能源选择之一。
由于风速的变化，风力发电的出力特性具有复杂性，这给风力发电系统的设计和运行带来了挑战。
研究风电出力特性及其应用具有重要意义。
1. 风力发电的出力特性风力发电的出力特性是指风力发电在不同风速条件下的发电功率。
风速是影响风电出力的主要因素，一般来说，风速越大，风力发电机的出力越高。
由于风速的不稳定性和随机性，风力发电的出力特性并不是简单地随着风速线性增长的。
通常情况下，风力发电机的出力特性呈现出一定的非线性特征，这就需要对风速与风力发电机出力之间的关系进行深入研究。
研究风电出力特性的方法主要包括实验研究和数值模拟两种。
实验研究是通过在现实的风电场中进行试验，测量不同风速下的风力发电机出力，从而得到风电出力特性的数据。
而数值模拟则是利用计算机软件对风电场的风速场进行建模，并通过数值计算得到风力发电机的预期出力。
这两种方法各有优势，可以相互补充，从而全面理解风电出力特性的规律。
风电出力特性受多种因素的影响，主要包括风场的地形、气候条件、气流湍流程度、风力发电机的类型和参数等。
地形对风场的影响尤为显著，山脉、建筑物等地形障碍物会导致风速分布的非均匀性，从而影响风电的出力特性。
气候条件也是影响风电出力特性的重要因素，如环境温度、大气湿度等都会对风电出力产生一定的影响。
研究风电出力特性不仅有助于理解风力发电机在不同风速条件下的出力规律，还能为风力发电系统的设计、运行和维护提供依据。
在风力发电系统的设计中，了解风电出力特性能够帮助设计者选择合适的风力发电机类型和参数，优化风电场布局，从而提高发电效率。
在风力发电系统的运行和维护中，实时监测和预测风电出力特性能够帮助运维人员及时做出调整，确保系统的安全稳定运行。
研究风电出力特性还可以为风力发电的规划和政策制定提供参考。
通过对不同地区的风电出力特性进行分析，可以优化风电布局，提高风电的利用率，从而为地方能源规划和政府决策提供科学依据。
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!#年第4卷第1期2017 Vol.4 N o.1南方能源建设SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION规划咨询Planning ZConsultationDOI： 10 .16516/j.gedi.issn2095-8676.2017 .01.005风电场出力特性与集群效应分析方法研究陈雷\卢斯煜2(1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广州510663; 2.南方电网科学研究院，广州510080)摘要：从时间和空间分布的角度，提出风电场时空出力特性的分析框架，包括单一风电场的长期出力特性和短期出力 特性分析、风电场集群长期波动相关性和短期波动互补性的分析方法。
利用所提分析框架和指标，以海南文昌风电场 为例，开展风电出力特性分析；以海南文昌（1座风电场）、儋州（2座风电场）、东方（2座风电场）以及海南全省风电 集群为例，开展风电集群效应分析，验证分析框架和指标的实用性和有效性。
关键词：风电；出力特性；集群效应中图分类号：TM614 文献标志码：A文章编号：2095-8676(2017)01-0031-07Research on the Analysis Method for Wind Power Generating OutputCharacteristic and Cluster EffectsCHENLei1$LUSiyu2$(1.ChinaEnergy Engineering G roup G uangdong Electric Power Design I nstitu te Co. $Ltd. $Guangzhou510663 $China;2.Electric Power R esearch I nstitute，CSG，G uangzhou510080，China)Abstract:A fram ework for w ind power generating output characteristic a nalysis has been proposed from space distribution.The proposed fram ework includes long-term an d short-term generating output wind farm，the relation of long-term fluctuation and the com plem entation of short-term fluctuation of wind farm s cluster.The proposed m ethod w as applied to a n analytic study of W enchang wind farm，D anzhou wind farm，Dongfang wind farm an d the H ainan wind farm cluster to reveal its rationality an d feasibility.Key words ：w i n d power；characteristic of generating output;cluster effects2014年11月，国务院发布《能源发展战略行动计划（214— 22年）》[1]，提出要大力发展风电，计划到2020年风电装机达200 G W%相 对于火电等常规能源发电，风电具有较强的随机 性、波动性、难以预测性和可调度性差等特点[2]，并最终表现为发电功率在不同时间尺度上 的波动，大规模风电并网将影响电网的安全稳定 运行[3_7]。
为了应对大规模风电并网下的电网分收稿日期：2016-06-20基金项目：中国南方电网公司2016年重点科技项目（K Y K J X M00_21 #作者简介：陈雷（189)，女，江西吉安人，工程师，硕士，主要从事电力系统规划与可靠性、新能源发电等研究工作（e-m ail)c h e n le i4 @g ed i.co 。
析和实际运行的需求，迫切需要对风电出力特性 (包括单一风电场的出力特性和风电场集群的出力特性）形成有效的分析方法，以进一步掌握风 电场的时空发电特性，为电力系统的规划和运行 提供决策参考。
本文从时间和空间分布的角度，提出风电场时 空出力特性的分析框架，包括单一风电场的长期出 力特性和短期出力特性分析、风电场集群长期波动 相关性和短期波动互补性的分析方法。
利用所提分 析框架和指标，以海南文昌风电场为例，开展风电 出力特性分析；以海南文昌（1座风电场）、儋州（2 座风电场）、东方（2座风电场）以及海南全省风电 集群为例，开展风电集群效应分析，验证分析框架 和指标的实用性和有效性。
南方能源建设第4卷1总体分析框架本文所提风电场时空出力特性的分析框架，包括单一风电场的长期出力特性和短期出力特性分析、风电场集群长期波动相关性和短期波动互补性的分析方法。
具体如表1所示。
表1风电场出力特性及集群效应分析方法Tab. 1. Analysis method for wind farm generating outputcharacteristic and cluster effects分析方法分析内容分析指标出力特性分析年度出力特性月度出力特性日出力特性年发电量）利用小时）年持续曲线月平均出力曲线）月最大出力曲线）出力概率分布日平均出力曲线）日最大出力曲线）保证容量）有效出力、出力波动概率集群效分析出力长期波动相关性相关系数）最大出力比）风电出力波动比）峰谷差出力短期波动互补性比）波动峰值同时率2风电场出力特性分析方法研究风电出力具有很强的随机性和波动性，并最终 表现为发电功率在不同时间尺度上的波动。
本文从 不同时间的角度提出分析风电场发电出力特性的。
2.1长期出力特性分析风电长 的动、因气候影响等原因而造成的年际变动等，这方 面的出力变化对于电网的日常运行和管理影响较 小，但对电力系统的中长期规划具有重要的参考意 义。
本节主要从年度和月度时间层面对此进行分析。
!1.1年度出力特性分析由于某一地区年度气候变化相似，风电场长期 的年平均风速变动趋势也相似，可用标准差为6%的正态分布表示，以确定长期时间范围内风量的预 期变化以及相应的风电场年发电出力。
年度出力特 性可采用年度发电量、年利用小时数等指标进行 衡量。
!1.2月度出力特性分析风电月度出力水平变化曲线可用于电力系统年 度电力电量平衡、制定年度发电计划。
风电的季节性变动主要受季风影响，季风是大范围盛行的、风向随季节显著变化的风系，由海陆 分布、大气环流、大陆地形等因素造成的，以一年 为周期的大范围对流现象[8]。
我国处于东亚季风区 内，表现为：盛行风向随季节变化有很大差别，甚 至相反。
冬季盛行东北气流，华北一东北为西北气 流。
夏季盛行西南气流，东部地区盛行东南气流。
风电场的月度出力特性可具体通过月平均出力 曲线、月最大出力曲线、出力概率分布等指标进行 衡。
2.1.2.1月平均出力曲线风电 月平均 电，衡 电量在全年各个月的分布情况，可用于电力系统电量 平衡计算，分析风电对水电、火电发电量的影响。
2.1.2.2月最大出力曲线表征风电场在逐月出现的最大发电出力，可用 于电力系统电力平衡计算。
具体计算方法是：将月内各点的风电场历史出 力数据按从小到大排序，取保证率95%时对应的出 力作为月最大出力，即认为该月内风电出力有95% 的概率低于该值。
在此处，保证率体现了规划者对 于风电提供最大出力能力的信任程度，保证率越 高，表明信任程度越高，具体数值可根据规划需要 和风险喜好进行适当修改。
本文取95%的保证率，可有效的剔除瞬时冲击出力，体现风电对系统电力 平衡的最大支撑能力。
2. 1.2.3出力概率分布风电 各 上的分布概率，可于分析风电出力的分布情况。
2.2短期出力特性分析风电场的短期（数分钟到数小时）发电出力变 化，主要取决于短时间内风的变化（包括风速、风 向等）、天气类型以及风电场的地理位置。
风电场 短 电有较大的 和 ，主要响日常运行中发电机组的开机计划以及旋转备用容 量的确定。
本节主要从日出力特性和出力波动特性 对此问题进行分析。
2.2.1日出力特性2.2.1.1日平均出力曲线（丰、枯期）表征丰枯期风电场一天各时段的平均出力，衡 量平均意义下，电站一天之内的发电量在各个小时 的分布情况，可用于分析风电场出力与负荷特性的 匹配关系以及对调度运行的影响。
第1期陈雷，等：风电场出力特性与集群效应分析方法研究2.2.1.2日最大出力曲线表征风电场一天之内各时段分别所能达到的最 大出力，可用于分析风电对系统调峰的影响，校核 电网对风电的传输和消纳能力。
具体计算方法与月最大出力曲线类似，分别对 丰、枯期同一小时数据从小到大排序，取保证率 95%时所对应的出力作为该小时最大出力。
2.2. 1.3高峰保证容量表征风电场在满足一定保证概率下的发电出力，用于《其在负荷高峰时段所能提供的具有一定保障 性的最小出力。
该指标可应用于系统电力平衡分析。
具体计算方法是：将负荷高峰时段对应的风电 出力数据按从大到小排序，取保证率95%对应的出 力。
在此处，保证率同样体现了规划者对于风电提 供发电能力的信任程度，具体数值可根据规划需要 和风险喜好进行适当修改。
2.2.1.4低谷保证容量表征风电场在满足一定保证概率下的发电出 力，用于衡量其在负荷低谷时段所可能提供的最大 发电出力，此部分出力需要系统提供相应的保证容 量，以维持系统调峰平衡。
该指标可应用于系统电 调峰平衡分析。
计算 是! 将负 低从小到大排序，取保证率95%对应的出力。
2.2.2出力波动特性风电 电的 ，于研究风电并网对系统调频的要求，可用不同时间尺度下的出 力变化率进行衡量。
具体可根据每5 min、15 m in或1h的历史出 力变化值，计算其与风电场装机容量的比值，并按 出现概率进行统计，见式（1)。
变化率=Pn6Pn6"1装机2.2.2.11min之内通过对风电场数据的分析表明！（1)对于大容 量的单台风电机组，由于风力在转子上的均化以及 风电机组惯性效应，数秒时间段出力变动很小；"2)对于单个风电场，由于风力在风电场内各台机 组的均化，其在数十秒时间段的累计出力变动较 小。
因此，由于风电机组的惯性、风电场的累计效 应，因涡流或瞬时的风速快速变化造成的出力变 动，其对电力系统所造成的影响基本上可以忽略。
2.2.2.21h之内1h内的风电波动对系统具有明显的影响。
不 同规模的风电场以及风电场地理位置上的分布状况 对1h内风电波动量分布有较大影响。