风资源评估-工程应用-功率曲线(1)

概念篇：
目录
概念篇： (1)
1、静态功率曲线： (1)
2、动态功率曲线： (1)
3、测试功率曲线： (2)
4、保证功率曲线： (2)
修正因素有以下几方面： (2)
1、静态功率曲线：
在风力发电机组的设计过程中，需要对风力发电机组的性能进行评估，这需要对风力发电机组的功率曲线进行设计仿真，这样得到的功率曲线称为理论功率曲线，也称静态功率曲线；
在风电场前期评估阶段，功率曲线的计算是假定风速不随时间变化，计算出不同风速对应的功率值，得到的数据是机组的静态功率曲线；
静态功率曲线忽略了风的湍流特性，是理想情况下得机组出力特性；
静态功率曲线一般用于估算机组的年发电量；
2、动态功率曲线：
动态功率曲线是考虑风的湍流特性和控制系统的影响之后得到的风速和功率的关系曲线，每种风速下的功率是一定时间内的功率平均值。

动态功率曲线是通过分析风场地形坡度等资料后，得到风场的湍流强度，按照IEC61400-1标准，采用冯卡门湍流模型来模拟平均风速为U10min的湍流风，得到U10min的10分钟平均风速湍流风稳健，然后计算10分钟内各时刻的功率值P（t），进而计算该10min内平均功率P10min，得到湍流风作用下的平均风速-功率的对应关系，从而生成机组的动态功率曲线，这种仿真方法考虑到风的随机
性，建立的风速文件和标准功率曲线的测试方法一致，因此相对于静态的功率仿真计算而言，更趋近于风力发电机组的实际运行情况。

3、测试功率曲线：
按照IEC61400-12标准的定义，测试功率曲线是机组的标准功率曲线。

测试功率曲线是机组的动态功率曲线，对风力发电机组的功率曲线进行测试是个比较复杂的过程，需要对机组的运行进行较长期的观测、记录的数据包括连续的10min 平均风速及平均功率、大气压力、空气密度以及环境值、对测试得到的功率值进行修正，并把风速换算成轮毂高度处的值，再对修正后的数据进行分组、设计、最后绘制出功率曲线图。

4、保证功率曲线：
在风电项目合同中，风电制造商通常需要为投资方提供一条保证全年发电量的功率曲线，称之为保证功率曲线。

在国际风电项目中通常采用的指标计算方法如下：P1/P2>95%，
P2为根据整机厂提供的风电机组保证功率曲线与当年一整年风频曲线所计算的应达到的年发电量；
P1为该风机对应的实测功率曲线与当年一整年的风频曲线所计算的发电量；
保证功率曲线一般会针对投标阶段提供的标准静态功率曲线进行修正，以提供满足机组运行要求的功率曲线；
修正因素有以下几方面：
1）湍流强度的影响；
2）风切变的影响；
3）叶片污垢和冰载的影响；
4）空气密度的影响（提供标准空气密度下的保证功率曲线，第三方测量时会根
据测量平均空气密度修正到标准空气密度下的测量功率曲线）；5）偏航误差的影响；
6）入流角的影响；。