[实用新型]比较风电机组选型优劣的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，尤其涉及一种比较风电机组选型优劣的系统。

背景技术

我国风电场分布较广，西至青海、新疆几百兆瓦级别的大型风电场，东至上海洋山港东海大桥海上风电场，南至广东几十兆瓦小型风电场，北至内蒙古的千万千瓦大型风电基地。不同区域地理特征、气候条件各不相同，风资源条件差异较大。影响风电场发电量的主要因素是：风能资源情况与风电机组的选型和布置。对于一个特定的场址，其风能资源情况是无法改变的固有条件，严格按照设计规程和通用的技术手段完成风资源评估利用设计应该不会出现较大的差异，而真正体现设计水平和技术能力，同时对风电场设计水平有直接影响的工作是风电机组的选型和布置方案。

工程设计中常用的“风电场年等效满负荷小时数”和“风电场容量系数”等性能参数仅客观反映了地区风能资源的特性。设计中如果统一采用上述两个参数来比较风电场的设计水平，则会出现风资源条件好的地方上述指标客观偏高的情况，从而得出风资源越丰富的地区其风电场设计水平越高。这显然不能真实体现设计工作的价值和充分反映设计技术对工程的影响，而且实践证明与实际情况也不符。而且，现有技术中也不存在对多个风电场进行自动比较的分布式系统，从而不能客观准确地对现有风电场的风电机组选型进行比较。由此可见，如何提供一种可自动运行的比较系统，以客观准确地比较各个风电场的风电机组选型，从而提示设计人员对风电场的风机布置进行优化，最终达到提高风电产量、风电效率的目的，是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对不同风资源条件的风电场，尤其是对已经运行一年以上的风电场，进行设计后比较，建立一种比较不同风电场的风电机组选型优劣的系统，使得对风电机组选型优劣的比较独立于当地的风资源条件，并提供准确依据以优化风电场的设计。

为实现以上目的，本实用新型提出一种比较风电机组选型优劣的系统，该系统包括：风资源服务器，可通信地连接至风电场内代表性测风塔以获得风速数据；风电机组服务器，可通信地连接至风电场内的典型风电机组以获得运行功率数据；综合应用服务器，通过网络设备与风资源服务器和风电机组服务器连接，根据所述风速数据和运行功率数据获得风电场发电效率，并基于风电场发电效率判断风电机组选型优劣。

根据本实用新型的一个方面，所述风电场为多个，每个风电场都具有与其对应的风资源服务器和风电机组服务器；所述综合应用服务器用于获得多个风电场的发电效率，将发电效率进行排序或者将发电效率与预设阈值作比较，根据排序或比较结果向风电机组服务器发送提示信号。

根据本实用新型的一个方面，所述风资源服务器，用于采集来自多个风电场内代表性地址处的测风塔完整一年的不同测风高度逐时测风时间序列，并据此获得每个风电场的轮毂高度处风速Weibull分布；所述风电机组服务器，用于采集来自多个风电场的典型风电机组完整一年的风速与发电功率时间序列，据此获得每个风电场的典型风电机组的实际运行功率曲线；所述综合应用服务器，用于获取所述轮毂高度处风速Weibull分布和所述典型风电机组的实际运行功率曲线，据此获得每个风电场的发电效率，并将多个风电场的发电效率行排序或者将发电效率与预设阈值作比较，根据排序或比较结果向风电机组服务器发送提示信号。

根据本实用新型的一个方面，风资源服务器和风电机组服务器是小型计算设备，包括采集装置和存储器。

根据本实用新型的一个方面，所述风资源服务器，用于：根据下式中的风切变方法获得风电机组轮毂高度处完整一年逐时测风数据：V_n/V_i=（Z_n/Z_i）^α，其中：V_n、V_i分别为高度在Z_n、Z_i处的风速，α即为风切变指数；然后得到轮毂高度处风速Weibull分布。

根据本实用新型的一个方面，所述风电机组服务器，用于：采用Bin方法处理得到典型风电机组的实际运行功率曲线；其中所述Bin方法是把风速范围按照0.5m/s间隔分成一个或多个区间，每个区间的中心值为0.5m/s的整数倍，并利用下式分别获取每个区间的平均风速和功率值：其中，V_i、P_i分别为第i个区间的平均风速和功率值；V_n,i,j、P_n,i,j分别为折算后的第i个区间的第j组的风速和功率测量值；N_i为落入第i个区间的测量数据对的数量。