風電場發(fā)電量評估的是否準確,第一要點就是測風塔風速計算的準確與否。
然而,測風塔在測風過程中,往往由于儀器損壞,數(shù)據(jù)傳輸故障,結(jié)冰等原因,部分傳感器數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺失或異常。風資源工程師需要識別出異常數(shù)據(jù),將異常的數(shù)據(jù)排除統(tǒng)計。
一個完整的測風數(shù)據(jù)處理,風資源工程師往往要經(jīng)過數(shù)據(jù)質(zhì)量篩選、數(shù)據(jù)修正、數(shù)據(jù)插補、長期訂正等過程。上述任何一步,都有可能引入很大的不確定性,1%的風速不確定性,會帶來3%左右的發(fā)電量不確定性,對于現(xiàn)在眾多開發(fā)中的低風速風電場,3%的發(fā)電量可能就決定著風電場是否盈利,盈利多少。
由此可見,風資源工程師在風場的評估中可是承擔了不可小覷的作用。如下是小編單位的標準化測風塔分析流程:
本周咱們就先聊聊前三步:
數(shù)據(jù)質(zhì)量篩選
通常測風設備故障主要有冰凍、卡頓、傳感器損壞、傳輸故障等。
風資源工程師在數(shù)據(jù)篩選過程中需要將上述故障數(shù)據(jù)充分識別。那么如何判斷測風數(shù)據(jù)是否為故障數(shù)據(jù)呢?
缺失數(shù)據(jù):缺失數(shù)據(jù)比較好判斷,顧名思義,就是出現(xiàn)了一段時間數(shù)據(jù)為空的情況。
無效數(shù)據(jù):無效數(shù)據(jù)是指風速、風向、溫度、氣壓超出了正常范圍的一些數(shù)值。對于正常測風狀態(tài)下的數(shù)據(jù),當其超出正常范圍,需要判別其是否為無效數(shù)據(jù),對于每種傳感器,都應設定合理的判斷上下限。
冰凍數(shù)據(jù):是指傳感器由于結(jié)冰或者覆冰導致的異常數(shù)據(jù)。對于風速數(shù)據(jù),當溫度低于結(jié)冰溫度,一般情況下<6℃既可能發(fā)生冰凍的情況,通過判斷該層傳感器與上下層的關系,以及當前時刻的平均值與標準偏差值的表征,當持續(xù)的時間滿足一定要求時,那么判定該段數(shù)據(jù)為冰凍。由于冰凍前后期,測風設備并不會完全凍住不動,很難通過單點和單層數(shù)據(jù)進行冰凍識別,因此,較為復雜的判斷邏輯對自動化也提出了要求。
傳感器故障數(shù)據(jù):是指在測風過程中,由于傳感器故障或者是信號傳輸發(fā)生的異常數(shù)據(jù)。風速,當溫度高于結(jié)冰溫度,通過上下層關系、均值與標準偏差、持續(xù)時間的綜合判斷,判定出該段風速數(shù)據(jù)是否為傳感器故障。
基于標準化的規(guī)則,在具體項目上,風資源工程師也應該根據(jù)實地情況對判斷參數(shù)作出調(diào)整。比如對于冰凍數(shù)據(jù),對于濕度比較大的地區(qū)(江西、浙江、貴州等地),當溫度低于6℃時既可能發(fā)生覆冰的情況;對于濕度較小的地區(qū)(甘肅、內(nèi)蒙、青海等地),由于當?shù)貪穸容^小,空氣形成結(jié)冰較困難,因此當溫度低于0℃左右時也并不一定會發(fā)生覆冰的情況。對于山地風電場,由于風電場地處地形陡峭,局部區(qū)域地形效應明顯,往往會出現(xiàn)負切變的情況。鑒于發(fā)電量對風速的敏感性,工程師需要謹慎對待測風數(shù)據(jù),做出準確的風數(shù)據(jù)質(zhì)量評估。