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影響風力發電機組功率的一些問題

影響風力發電機組功率的一些問題

摘要:本文主要就影響風力發電機組功率的各方面原因進行了深入的分析研究。風力發電機作為一種綠色能源有著改善能源結構、經濟環保等方面的優勢,也是未來能源電力發展的一個趨勢。

關鍵詞:風力發電機;功率影響因素;功率曲線;發電量;

一、功率曲線與發電量分析研究

功率曲線反映了風力發電機組的功率特性,是衡量機組風能轉換能力的指標之一,設備驗收時功率曲線往往是被重點考核的對象。其實,評價一種機型功率曲線的好壞不應單純地只關注那些圖表中所給定的“風速-功率”對應值,還應根據現場情況進行具體分析:風力機組的功率特性關鍵取決于葉片的氣動特性和機組的控制策略。眾所周知,葉片的氣動設計實際上是一個優化的結果,受其他條件限制,無法達到所有風速工況下效率均最好的目標。而機組實際運行的外部條件可能與設計存在較大差異,因此需要采取技術措施以實現發電量最大。一般來講,失速型機組應根據風頻分布調整合適的安裝角,使風頻最高的風速段出力最好。而變槳距機組則應根據湍流等風速特性優化控制策略。因此為了追求發電量優化的目標,實際的功率曲線與理論值會存在一個合理的偏差。

二、風力發電機組實際功率曲線與標準功率曲線的差異問題分析研究

根據風力發電機組在一段時間內輸出功率和同一時刻的風速之間的對應關系,即可得到風電機組的實際功率曲線,比較理想的狀況是單獨設立一套獨立的測量系統,對機組的功率數據進行記錄,同時測量環境氣溫、大氣壓力和風速等環境參數,根據記錄的數據,繪制出風力發電機組的實際功率曲線,同時根據環境氣溫、大氣壓力對實際功率曲線進行修正,觀察機組實際功率曲線與標準功率曲線的差異是否在正常的范圍內。在實際工作中,由于受現場條件和機組數量較大的限制,多利用機組控制系統的測量數據,通過中央監控系統進行記錄,這種方式存在兩個弊端:一是多數風力機的風速儀位于葉輪的后部,風速的測量準確度受到影響,其次機組控制系統沒有環境氣溫、大氣壓力等環境參數的測量或測量值不準確,需要補充其它輔助裝置進行數據的補充。因此采用這種方式分析處理得到的機組實際功率曲線應允許有一定的誤差。

三、風力發電機組功率的影響問題分析與研究

1、輸出功率。根據風能轉換的原理,風力發電機組的功率輸出主要取決于風速,但除此以外,氣壓、氣溫和氣流擾動等因素也顯著地影響其功率輸出。因為定槳距葉片的功率曲線是在空氣的標準狀態下測出的。而槳葉的失速性能只與風速有關,只要達到了葉片氣動外形所決定的失速調節風速,不論是否滿足輸出功率,槳葉的失速性能都要起作用,影響功率輸出。因此,當氣溫升高,空氣密

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