風(fēng)電場運行效能評價方法研究.pdf

1、風(fēng)電已成為繼火電、水電后中國第三大電源，對各風(fēng)電場運行效能進行統(tǒng)一、客觀評價是迫切需要解決的問題。現(xiàn)階段粗放式的運營管理模式和以年發(fā)電量、年利用小時數(shù)為主的考核評價體系忽略了風(fēng)資源、設(shè)計水平、機組性能、運維能力等多方面因素對風(fēng)電場發(fā)電能力的影響，無法科學(xué)評價風(fēng)電場的運行效能，難以實現(xiàn)全生命周期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化管理;更不能對發(fā)電量損失因素進行精細(xì)化分析與管理，有的放矢地提升風(fēng)電場的發(fā)電能力和經(jīng)濟效益，限制了我國風(fēng)電的快速、健康發(fā)展。因此，作者圍

2、繞風(fēng)電場運行效能評價方法開展研究，分析了風(fēng)電場發(fā)電量的影響因素，提出了風(fēng)電場設(shè)計發(fā)電量和理論發(fā)電量的計算方法，完善了風(fēng)電場運行效能評價體系并構(gòu)建各評價指標(biāo)的計算方模型。主要工作包括:
　　(1)風(fēng)電場發(fā)電量影響因素分析研究
　　分別從資源、設(shè)計、機組性能、運行與維護等方面入手，分析風(fēng)電場發(fā)電量在全壽命周期內(nèi)各個環(huán)節(jié)中可能造成損失的影響因素;據(jù)此提出風(fēng)電場設(shè)計發(fā)電量與理論發(fā)電量的定義，為構(gòu)建運行效能評價體系奠定了基礎(chǔ)。

3、　　(2)基于高密度連通區(qū)域聚類的風(fēng)電機組運行狀態(tài)識別方法研究
　　針對風(fēng)電機組運行工況復(fù)雜多樣、風(fēng)電場運行數(shù)據(jù)數(shù)量大、參量多、參數(shù)間非線性關(guān)系復(fù)雜等特點，提出了基于高密度連通區(qū)域聚類的風(fēng)電機組運行狀態(tài)識別方法;建立了DBSCAN聚類模型，實現(xiàn)了對風(fēng)電機組運行狀態(tài)相似性的描述與量化。結(jié)果表明:該方法可以有效識別出偏航變槳正常的運行數(shù)據(jù)，也可分辨限電數(shù)據(jù)、故障造成的欠功率運行數(shù)據(jù)等。
　　(3)風(fēng)電機組設(shè)計發(fā)電量與理論發(fā)電量的

4、計算方法研究
　　根據(jù)運行狀態(tài)的劃分結(jié)果，建立了風(fēng)電機組設(shè)計發(fā)電量、理論發(fā)電量和損失電量的計算模型;分別提出了基于空氣密度修正和湍流強度修正的風(fēng)電機組設(shè)計發(fā)電量修正方法;以機艙風(fēng)速為依據(jù)，分別提出了基于機艙風(fēng)速-理論功率曲線和基于分段支持向量機的風(fēng)電機組理論發(fā)電量計算方法。結(jié)果表明:兩種理論發(fā)電量計算模型均能較為準(zhǔn)確地還原風(fēng)電場的實際發(fā)電能力，評估精度分別為97.5％和97.1％。
　　(4)風(fēng)電場運行效能評價體系研究

5、>　　從風(fēng)電機組發(fā)電效率和風(fēng)電場運營能力兩個層面，構(gòu)建了風(fēng)電場運行效能評價框架;風(fēng)電機組發(fā)電效率層面包括:風(fēng)電機組功率曲線、可利用率和可靠性3個方面共6項評價指標(biāo);風(fēng)電場運維層面包括:風(fēng)電場優(yōu)化運行能力、風(fēng)電場維護能力、風(fēng)電場管理共6項評價指標(biāo)。在現(xiàn)有評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，完善了現(xiàn)有的風(fēng)電場運營評價指標(biāo)體系;針對機組設(shè)計性能與風(fēng)電場調(diào)度策略，建立了風(fēng)電機組功率曲線偏差與可達(dá)性指標(biāo)，并增加了對尾流管理、載荷管理的考核指標(biāo)，對未來智能風(fēng)電場的運