2024復雜地形風電場后評估

復雜地形風電場后評估概論隨著風力發(fā)電的快速發(fā)展，復雜山地風場的比例在逐漸增大，由于復雜山地風場的風能資源具有波[1[2]后評估方法及風電場技術(shù)指標后評估方法項目后評估是指對己經(jīng)完成的項目或規(guī)劃的目的、執(zhí)行過程、效益、作用和影響進行的系統(tǒng)的、客觀的分析。通過項目活動實踐的檢查總結(jié)，確定項目預期的目標是否達到，項目的主要效益指標是否實現(xiàn)[5]。后評估結(jié)論的科學與準確與否，很大程度上取決于評估方法的選擇。常見的后評估的方法主要包括前后對比法、有無對比法、因果分析法[6]。有無對比法。有無對比是指將項目實際發(fā)生的情況與如果沒有此項目時可能發(fā)生的情況進行對比，用來度量項目的真實影響與作用。對比的重點是要分清楚項目作用的想象與項目之外作用的影響。這種對比方法用于項目的效益評價和影響評價中。1970年提出的一種工具，主要用于項目的規(guī)劃、實施、監(jiān)督和評價。邏輯框架法有助于評估者的思考與策劃，側(cè)重于分析項目的運作，比如項目的對象、目的、進行時間和方式等等，更加系統(tǒng)地、全面地思考問題，避免發(fā)生大的遺漏。同時，邏輯框架法是“以果索因”，針對性強，便于綜合考慮項目成敗的原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓。技術(shù)指標風電場的后評估內(nèi)容并非整體風電場建設(shè)項目，而是其中的某些關(guān)鍵性技術(shù)內(nèi)容，通常稱之為技術(shù)后評估內(nèi)容風電場設(shè)計發(fā)電量的計算主要由以下三個過程組成：測風數(shù)據(jù)的處理與統(tǒng)計，風資源評估軟件的計算，按各種折減指標進行折減計算。因此務(wù)必將各種因素作為指標內(nèi)容進行細化，并建立指標體系。從1所示。本文采用前后對比法對設(shè)計發(fā)電量進行后評估，以求可獲得更精細的風資源與發(fā)電量設(shè)計的方法。設(shè)計發(fā)電量折減指標發(fā)電量偏差風側(cè)偏差發(fā)電量偏差風側(cè)偏差機側(cè)偏差場用電空氣密度修正系數(shù)小(大)風年影響接入容量停機小時尾流影響計算軟件偏差機械部件偏差湍流強度影響氣候影響系數(shù)測風儀器布置數(shù)據(jù)統(tǒng)計偏差氣動控制影響機械效率影響測風儀器精度風資源測風資源計氣象條機械性能氣動性能電氣性能風機利用量偏差算偏差件偏差偏差偏差率Figure1.Evaluationindicatorssystemofdesigncapacity圖1.設(shè)計發(fā)電量評估指標體系容的折減，包括：1)空氣密度修正系數(shù)；2)風機利用率；3)風電場內(nèi)能量損耗；4)控制及湍流強度的影響；5)風沙及葉片污染的影響；6)氣候影響系數(shù)；7)風資源測量偏差。從而使得折減后得到的估算發(fā)電量接近實際發(fā)電量。有些折減指標不易通過計算得出折減系數(shù)，則應綜合多方面數(shù)據(jù)和以往相關(guān)經(jīng)驗給出一個相對較為合理的折減系數(shù)。風側(cè)折減指標風側(cè)折減指標，主要指氣象本身或由于對氣象進行測量計算而引起的影響。經(jīng)過分析，按工程評估順序，其大體可分為氣象宏觀變化折減指標、測風誤差折減指標和統(tǒng)計計算誤差折減指標三部分。在發(fā)電量估算中，空氣密度產(chǎn)生的影響應在功率曲線中加以修正，而不是用密度比直接折減，這樣將會提高發(fā)電量估算的精度。機側(cè)折減指標某風電場設(shè)計發(fā)電量后評估風電場概況150MW752000kWWTG170m11#、13#200771日~2008630日，測風塔位置示意圖見2。從測風數(shù)據(jù)時限來看，兩座測風塔的測風時段剛90%，滿足風能資源評估的基本要求。另一方面，從測風塔地理位置分布來看，11#、13#測風塔位于場址中部區(qū)域，其所處地理環(huán)境與中部區(qū)域的機位較為一致，地理位置具有一定的代表性。測風時段內(nèi)風能要素計算平均風速及風功率密度70m高度風速和風功率密度年內(nèi)變化如3所示。風功率密度隨月份變化規(guī)律與月平均風速相似。5月為全年風功率密度11#70m7.9m/s，464.5W/m2；13#70m7.7m/s457.6W/m2。風速和風能頻率分布實測風速為動態(tài)的時間序列，難以直接運用于風資源評估。對風速進行概率密度分析可以有效地開11#、13#70m高度的風速和風能進行頻率分析，如4所示?？梢钥闯?，威布爾分布模型能夠較好地預測風速及風能分布。2014年風能資源分析201420077月~200862014年風況水平的數(shù)據(jù)。采用美國3Tier公司提供的逐時氣象數(shù)據(jù)(70m高度風速、風向)，從實際工程經(jīng)驗來Figure2.Locationsofwindmeasurementtowers(WMTs)12120010100081212001010008800660044002200風速 風功能密度001212001010008800660044002200風速 風功能密度0020086月20085月200820086月20085月20084月20083月20082月20081月200712月200711月200710月20079月20078月20077月20086月20085月20084月20083月20082月20081月12月11月10月20079月20078月20077月Figure3.Annualvariationsofmeanwindspeedandpowerspectrumat70mheight0.08風速頻率風能頻率0.08風速頻率風能頻率0.060.040.0200.150.1風速頻率風能頻率0.0502726252423222120192726252423222120191817161514131211109876543210-12726252423222120191817161514131211109876543210-1Figure4.Distributionsofmeanwindspeedandwindpowerfrequencyat70mheight圖4.70m高度平均風速和風能頻率分布DOI:10.12677/sg.2017.75048 439 智能電網(wǎng)11#70m3Tier16個風3Tier1給出了訂正前后平均風速和平均風功率密度的對比結(jié)果。設(shè)計發(fā)電量CFDWT5752000kWWTG1響系數(shù)為0.53.5%28.6。55243.338067.4507.625380.2902和3。風電場運行評估2014WTG1風機機組實測功率曲線和理論功率曲線對比，可以求知功率曲線實際保證率，相關(guān)指標見表4。通過對風電場設(shè)計階段與運行情況98.10%Table1.Statisticsofwindpowerelementsbeforeandaftertherevision訂正前(2007年7訂正前(2007年7月~2008年6月)訂正后(2014年)平均風速平均風功率密度平均風速平均風功率密度11#7.9464.58.1485.513#7.7457.67.9477.5測風塔Figure5.Numericalsimulationofwindenergyresource圖5.風能資源數(shù)值模擬Table2.Coefficientsofcorrectionforthewindfarm表2.風電場修正系數(shù)表項目單位折減系數(shù)指標單機容量kW-2000機組臺數(shù)臺-75輪轂高度m-80總裝機容量MW-150風電場年理論發(fā)電量萬kW?h-55243.3尾流折減后萬kW?h3.45%53337控制湍流、偏航修正后萬kW?h5.00%50670葉片污染修正后萬kW?h3.00%49150風機利用率修正后萬kW?h3.00%47675功率曲線折減后萬kW?h5.00%45291限電及氣候影響停機萬kW?h4.00%43480廠用電及線損折減后萬kW?h5.00%41306軟件計算誤差萬kW?h4.00%39653其他因素影響(如數(shù)據(jù)測量、修正等)萬kW?h4.00%38067風電場年上網(wǎng)電量萬kW?h-38067年利用小時數(shù)h-2538容量系數(shù)--0.290Table3.On-gridgenerationoftypicalwindturbines表3.典型風機上網(wǎng)電量計算成果表高度編號 風速高度編號 風速電量電量電量荷利用時 容量系數(shù)XYm m/s kW?h萬kW?h% kW?hhWTG120439760464063915448.19735.6729.70.8520.826040.297WTG220439558464035515297.83681.0677.90.5483.824190.276WTG320439364463976115607.90693.6685.41.2489.224460.279WTG420439382463937815758.09720.4710.21.4506.925340.289WTG520439008463856716058.03733.8698.64.8498.624930.285WTG620438636463888515887.66680.6644.85.3460.223010.263WTG720438236463905815807.84686.0677.61.2483.624180.276WTG820438812463836316208.30758.7734.53.2524.326210.299WTG920438616463812816508.63803.1778.73.0555.827790.317WTG1020438140463838616188.09723.9713.61.4509.325470.291

總發(fā) 尾流 年上

年等效滿負較準確；2)1.84%2%0.16%，非常接近；3)風26.90%28.60%1.7%。考慮到機型差異及不同項目的30%通過風電25992538功率曲線保證率的運行指標與設(shè)Table4.Comparisonsbetweenthedesignindicatorsandoperatedindicatorsforwindfarm表4.風電場設(shè)計和運行指標對比參數(shù)設(shè)計指標運行指標絕對誤差功率曲線保證率95