2020風電場理論發(fā)電量與棄風電量評估導(dǎo)則

風電場理論發(fā)電量與棄風電量評估導(dǎo)則II目??次前言 II引言 III范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1測風塔要求 2功率曲線 3理論發(fā)電量計算 4棄風電量計算 5模型評估 5性能指標 6附錄A（資料性附錄） 誤差計算方法 1IIIIII引??言與常規(guī)能源發(fā)電不同，風電具有隨機性和波動性，因此大規(guī)模風電并網(wǎng)將對電網(wǎng)造成重大影響。本標準規(guī)定了風電場理論發(fā)電量和棄風電量的評估方法，主要內(nèi)容包括測風數(shù)據(jù)、功率曲線數(shù)據(jù)PAGEPAGE1風電場理論發(fā)電量與棄風電量評估導(dǎo)則范圍本標準規(guī)定了風電場理論發(fā)電量及棄風電量的評估方法，風電場及調(diào)度機構(gòu)可參照使用。規(guī)范性引用文件GB/T18709-2002 風電場風能資源測量方法GB/T18710-2002 風電場風能資源評估方法發(fā)改能源[2003]1403號 風電場風能資源測量和評估技術(shù)規(guī)定QX/T74-2007 風電場氣象觀測及資料審核、訂正技術(shù)規(guī)范GB/T18451.2-2003/IEC61400-12:1998 風力發(fā)電機組功率特性實驗術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。輪轂高度（風機）hubheight(windturbine)從地面到風輪掃掠面中心的高度。

有功功率activepower發(fā)電機發(fā)出電能中可轉(zhuǎn)化為熱能、光能、機械能或化學(xué)能，用于做功被消耗的部分，本規(guī)范簡稱功功率曲線powercurve風速windspeed（/s。風向winddirection（C表示。地形terrain地表以上分布的固定性物體共同呈現(xiàn)出的高低起伏的各種狀態(tài)。復(fù)雜地形complexterrain地形顯著變化或有引起氣流畸變的障礙物的地帶。地表粗糙度surfaceroughness（高度為零障礙物obstacles能引起氣流不規(guī)則變化的固定物體，如建筑、樹林、風機發(fā)電機等。測風塔要求測風塔位置測風塔位置應(yīng)具有代表性，可反映風電場所處區(qū)域的風能資源特性；1km~5km；10倍以上。測風塔數(shù)量測風塔數(shù)量的確定應(yīng)綜合考慮風場地形條件、氣候特征、風場區(qū)域范圍、裝機容量等因素；100W20m1座測風塔；地形較為復(fù)雜的風電場，應(yīng)適當增加測風塔的數(shù)量；1座測風塔；（ODAR（IDAR。數(shù)據(jù)采集要求測風數(shù)據(jù)的采集應(yīng)滿足實時性的要求，包括風速、風向、氣溫、氣壓等參數(shù)。5min的平均值及標準差；10m、50m及輪轂高程；10m及輪轂高程；10m以上的高程。功率曲線空氣密度空氣密度可根據(jù)實測氣溫及氣壓計算得到，平均空氣密度可根據(jù)逐5min空氣密度平均得到：5in

B5minRT5min

（1）式中：5in——5inB5min——5min平均氣壓；R287.5（JgK；T5min——5min平均氣溫；N——樣本個數(shù)；——平均密度。功率曲線的校正

1NN i1N

（2）若風電機組的功率特性曲線經(jīng)過實驗驗證，且實測空氣密度在1.225kg/m3±0.05kg/m3范圍內(nèi)，功率曲線無需校正；若在此范圍以外，則功率曲線需根據(jù)以下方法進行校正。失速控制、具有恒定槳矩和轉(zhuǎn)速的風力發(fā)電機組3計算：校正 P P校正 0

（3）功率自動控制的風電機組對于功率自動控制的風電機組，校正功率曲線可利用公式4計算：130 V V 0

（4）式中：——折算后的功率；

校正 P0——折算前的功率；01.22/m；V0——折算前的風速；V校正——折算后的風速；——實測平均密度。功率曲線的擬合若風電機組的功率特性曲線未經(jīng)過實驗驗證，需根據(jù)風電機組的機頭風速及單機功率進行擬合。數(shù)據(jù)選擇準則應(yīng)選擇處于風電場外圍、且位于主導(dǎo)風向上風向的風機作為特征風機；應(yīng)選擇機組故障率低、自由運行時間較長的風機作為特征風機；應(yīng)根據(jù)機組運行日志剔除機組故障、人為限制出力、測風設(shè)備故障等時段的數(shù)據(jù)；5min平均值；不同機型的功率曲線應(yīng)分別擬合。功率曲線擬合方法擬合的功率曲線應(yīng)采用機頭平均風速及單機平均功率，根據(jù)bin方法（methodofbins）進行處理，采用0.5m/sbin寬度為一組，利用每個風速bin所對應(yīng)的功率值根據(jù)公式5、6計算得到：式中：——ibin

P1NiiNiNiV1Nii

Ni,jiiNii,j

（5）（5）Pi,j——第i個bin的j數(shù)據(jù)組的功率值；Vi——第i個bin的平均風速值；Vi,j——第i個bin的j數(shù)據(jù)組的風速值；Ni——第i個bin的5min數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)數(shù)量。理論發(fā)電量計算理論功率計算V外推f(V測風塔,k1,k2,,kn)

（6）式中：V外推——由測風塔外推至風機輪轂高度處的風速；V測風塔——測風塔實測風速；1,k2,,kn；f——轉(zhuǎn)化函數(shù)。以修正風速為基礎(chǔ)，結(jié)合經(jīng)校正或擬合的功率曲線，計算得到單機的理論功率。所有風機理論功率累計，得到整場的理論功率。理論發(fā)電量計算理論功率通過積分得到計算時段的理論發(fā)電量。棄風電量計算風電場實際電量計算風電場實際電量可通過風電場5min功率的平均值積分得到，功率數(shù)據(jù)應(yīng)取自升壓站主變高壓測。風電場理論電量計算風電場理論電量計算可通過風電場理論功率5min平均值積分得到。風電場總棄風電量風電場理論電量與同期實際電量相減得到風電場總棄風電量。調(diào)度限電電量限電時段理論功率與調(diào)度指令的差值進行積分（差值為負則不參與積分），得到調(diào)度限電電量。風電場場內(nèi)棄風電量風電場總棄風電量與調(diào)度限電電量相減得到風電場場內(nèi)棄風電量。模型評估理論發(fā)電量及棄風電量計算模型在應(yīng)用前應(yīng)經(jīng)過專業(yè)技術(shù)部門評估。模型評估應(yīng)選擇在非限電時段進行。缺測及異常數(shù)據(jù)時段不參與統(tǒng)計。理論發(fā)電量模型評估指標為電量的相對誤差，應(yīng)以統(tǒng)計時段的理論電量為基準。棄風電量評估應(yīng)人為設(shè)定特征限電時段，根據(jù)理論棄風電量與計算棄風電量的差值，以該時段的理論電量為基準進行相對誤差統(tǒng)計。性能指標理論發(fā)電量的日均方根誤差應(yīng)小于10。理論發(fā)電量的最大相對誤差應(yīng)小于10。棄風電量的相對誤差應(yīng)小于3。11附 錄 A（資料性附錄）誤差計算方法1 均方根誤差（Erms）2 平均絕對誤差（Eav）

ErmsE

nnPMiPTinn2i1Capn

（A.1）（A.2）av Cap