所以,我們在通過實際運行功率曲線考察風電機組性能時,應當考慮影響功率曲線的多種因素,并對環(huán)境、障礙物等影響因素給以嚴格的限制條件。根據負載的性質,負載的大小以及風電機組安裝現(xiàn)場的風速、風向、地形等情況的不同,風電機組的功率曲線是一組而不是一條。也就是說,同一風電機組會因條件(如:時間、季節(jié)、位置、限負荷等)的改變形成一系列不同的功率曲線。
二、采用61400-12標準考核風電機組功率曲線所存在的問題
隨著中國風電產業(yè)的迅猛發(fā)展,裝機總量突飛猛進,越來越多的業(yè)主開始對風電機組功率特性進行測試。風電機組功率特性測試一般按照IEC61400-12-1進行。
風電機組的功率特性主要體現(xiàn)在機組的功率曲線、年發(fā)電量及功率系數(shù)。影響風電機組功率特性的主要外界因素有地形、空氣密度、大氣壓強及風況等。進行功率特性測試應收集足夠數(shù)量且覆蓋一定風速范圍和大氣條件變化的數(shù)據,以精確地確定風電機組的功率輸出特性。
?。ㄒ唬┎捎肐EC61400-12評估實際運行功率曲線的難點
IEC61400-12標準規(guī)定了功率曲線的測量評估方法。有如下要求:
(1)風速、電功率傳感器應具有一定的采樣頻率和測量精度。
(2)要求對機位的地形條件進行評估,排除地形、障礙物對風電機組出力的影響。
(3)要求搭建標準的測風塔來測量風電機組的來流風速,并對測風塔測量的扇區(qū)進行規(guī)定,即保證測風塔測出的是被測機組的來流風速,而不是尾流。
(4)要求在計算平均風速時,考慮空氣密度對風能的影響,要求進行風速修正,即修正到標準空氣密度。
?。?)評估方法是按照10mins的統(tǒng)計平均值來進行,即計算風電機組正常運行的每個10mins時間段內的平均風速、平均功率,再按照所有的10mins平均風速大小來排列分類,按照0.5m/s區(qū)分1個區(qū)間。最后在每個區(qū)間內再計算平均風速、平均功率,以此作為功率曲線的數(shù)據點。
(6)要求在每個0.5m/s內測到的10mins平均風速、功率數(shù)據,應超過規(guī)定的數(shù)據量。
(7)要求對測量的不確定度進行評估。
由以上的規(guī)定條件和測定要求可知,功率曲線現(xiàn)場測試是相當復雜的。雖然,實際風電機組監(jiān)控系統(tǒng)功率曲線的繪制方法是根據相應的國際標準進行,但風速、電功率采用的是機組自身的傳感器,其測量精度難以達到IEC61400-12中相關標準的要求;沒有排除地形、障礙物對功率曲線測量的影響;也沒有對空氣密度進行準確地修正。因此,風電場機組所形成的功率曲線難以準確反映風電機組的實際性能。