[发明专利]一种风电场出力特性评估方法

说明书

本发明是关于一种风电场出力特性评估方法，包括在风电场内选定一台基准机组，利用激光雷达测量该基准机组的舱前风力数据；采集该基准机组的运行数据，并将上述两项数据进行时间同步；利用计算流体力学法对基准机组所处场地的地形进行标定，根据标定结果修正风力数据；利用修正后的风力数据得到服从三参数韦伯分布的风速分布概率密度函数；标定被测机组的风速风向仪；建立其他机组与被测机组的外推函数；建立风电场各机组排布点处的舱前风资源分布数据库；将该数据库导入风电场评估系统数据库；估算出风电场中各个机组或全场的出力特性。本发明实施例可以实时掌握并评估机组的运行情况，为电力调度提供可靠的风电场信息，实用性强。

技术领域

本发明涉及风力发电监测技术领域，尤其涉及一种风电场出力特性评估方法。

背景技术

风电场出力特性是指当前风电场的风力发电机组发出的电功率，通常为当前风电场向电网输送的有功功率。通过获取风电场并网运行以后的风能资源数据，对风电场中单个风电机组或全场风电机组出力特性进行评估，为风电场效益分析、风电场调度项目等提供参考依据。

现有风电场出力特性评估方法主要适用于平坦地形的风电场，在平坦地形的风电场，由于机组是成片区的布置，所以塔影效应或尾流干扰是在估算风电机组出力特性时的需要考虑的主要因素。在估算风电机组出力特性时，通常基于单点测风塔得到的风资源数据，利用年利用小时数，发电量等宏观指标对风电机组进行出力特性法评估，其中，在计算发电量时，由于平坦地形的风资源数据通常满足形状参数为2的韦伯分布，因此可根据IEC61400-12-1的方法计算出年平均发电量。

与平坦地形的风电场相比，位于山地的风电场内风资源分布情况要更加复杂，为了更好的利用山地的风加速特点，大多数风电机组连成一排沿山脊布置，因此在估算风电机组出力特性时，塔影效应和尾流干扰都可以忽略不计，而地形将是影响各机组出力的主要因素。由于整个风电场的延伸范围很长，导致依靠单点测风塔得到的风资源数据无法代表整个风电场风资源的实际情况，而由于风电场不同位置的风资源不同，导致处于风电场不同位置风力发电机组的风能输入和捕获能力存在客观差异，因此，一方面，现有技术中仅以年利用小时数，发电量等宏观指标来衡量风电机组的出力特性，只能得知某台风电机组发电量的大小，并不能得到每台风电机组实际上的理论最大出力上限值，也无法获取风电机组的优化空间大小和优化方向，进而导致不能充分利用风电机组的发电潜能；另一方面，由于各机组间风资源分布的差异较大，多数情况下风资源数据并不满足形状参数为2的韦伯分布，导致按照IEC61400-12-1的方法计算出的年平均发电量与实际存在较大的差异，进而导致现有技术中复杂地形的风电场出力特性评估的准确性较低。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种风电场出力特性评估方法，包括：

选择风电场内其中一台机组为基准机组，利用双光路机舱式激光雷达测量所述基准机组舱前2.5D处的风力数据，其中，所述风力数据包括实测风速和实测风向；

采集所述基准机组中机组分散式控制与数据记录系统内的运行数据，将所述风力数据中的时间信息和运行数据中的时间信息进行同步；

利用计算流体力学法对所述基准机组所处场地的地形进行标定，根据标定结果修正所述风力数据；

利用修正后的风力数据建立灰色模型，得到服从三参数韦伯分布的风速分布概率密度函数，其中，三参数为形状参数、位置参数和比例参数；

根据所述修正后的风力数据，标定被测机组的风速风向仪；

基于所述风速风向仪，利用计算流体力学法建立所述被测机组和风电场内除所述基准机组之外的其他机组的外推函数，其中，所述外推函数包括风速外推函数和风向外推函数；

根据所述风速外推函数和风向外推函数，建立风电场各机组排布点处的舱前风资源分布数据库；

将所述舱前风资源分布数据库导入风电场评估系统数据库；