【摘要】：提出在已建成的風電場中,通過科學合理地優(yōu)化布置增設(shè)小風機,使風電場的整體發(fā)電效益最大。在風電場現(xiàn)有風機已并網(wǎng)運行的基礎(chǔ)上,分析在場內(nèi)間隔中增設(shè)小風機的技術(shù)可行性。研究復(fù)雜地形下風電機組尾流效應(yīng)對風電場輸出功率的影響,建立計及遮擋尾流效應(yīng)的改進Lissaman模型,構(gòu)建風速與不同塔筒高度的風機出力之間的關(guān)系。該模型具有通用性,可給出任意風電場內(nèi)增設(shè)小風機的優(yōu)化方案。算例仿真分析結(jié)果表明,通過合理規(guī)劃布置場內(nèi)小風機,能夠有效增加風電場的整體發(fā)電效益。
【圖文】：

同風機塔架高度及風輪半徑下的微觀選址優(yōu)化。在已投運的風電場中，采用不同方案對投入小風機的位置與臺數(shù)進行仿真分析，優(yōu)化新增小風機的數(shù)量與位置布局，提高風電場的發(fā)電效益。１增設(shè)小風機可行性分析陸上風電場中，主流大風機機型一般容量為１．５ＭＷ，本文大風機采用Ｎｏｒｄｅｘ的Ｓ７０／１５００ｋＷ，額定功率為１．５ＭＷ，額定電壓為０．６９ｋＶ，葉片直徑為７０ｍ，塔筒高度為６５ｍ。下面從兩個方面來分析增設(shè)小風機可行性。１．１小風機可選容量分析小風機選擇示意圖如圖１所示。受大風機直徑、塔筒高度及尾流效應(yīng)的影響，當大風機容量為１．５ＭＷ時，大風機塔筒高度與風輪半徑之差ｙ１為３０ｍ，則可選的小風機塔筒高度與風輪半徑之和ｙ２應(yīng)在３０ｍ左右，如圖１（ａ）所示。由于場內(nèi)小風機位置的不確定性，小風機有可能會受原有大風機尾流效應(yīng)的影響，文中計算將部分遮擋作為約束條件考慮，此處小風機容量選擇只是估計值。若小風機容量過大，則尾流效應(yīng)影響增大，反而會降低整體發(fā)電量；若小風機容量過小，則會造成風資源浪費。市場上滿足這個范圍的風機，以效益最大化為導(dǎo)向，其最大額定功率為１００ｋＷ，因此本文以典型的１００ｋＷ小風機為例進行分析。本文闡述的是一種通用的布置模型及分析方法，并不局限于風機容量。例如，若大風機為其他大容量機組，則根據(jù)塔筒高度與風輪半徑差值重新計算場內(nèi)增設(shè)小風機的最大容量。附錄Ａ表Ａ１中給出了幾種常見的小風機型號與參數(shù)。圖１小風機選擇示意圖Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｃｈｏｉｃｅｆｏｒｓｍａｌｌｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ在仿真中選擇揚州神州ＧＬＢ＿１００ｋＷ

同風機塔架高度及風輪半徑下的微觀選址優(yōu)化。在已投運的風電場中，采用不同方案對投入小風機的位置與臺數(shù)進行仿真分析，優(yōu)化新增小風機的數(shù)量與位置布局，提高風電場的發(fā)電效益。１增設(shè)小風機可行性分析陸上風電場中，主流大風機機型一般容量為１．５ＭＷ，本文大風機采用Ｎｏｒｄｅｘ的Ｓ７０／１５００ｋＷ，，額定功率為１．５ＭＷ，額定電壓為０．６９ｋＶ，葉片直徑為７０ｍ，塔筒高度為６５ｍ。下面從兩個方面來分析增設(shè)小風機可行性。１．１小風機可選容量分析小風機選擇示意圖如圖１所示。受大風機直徑、塔筒高度及尾流效應(yīng)的影響，當大風機容量為１．５ＭＷ時，大風機塔筒高度與風輪半徑之差ｙ１為３０ｍ，則可選的小風機塔筒高度與風輪半徑之和ｙ２應(yīng)在３０ｍ左右，如圖１（ａ）所示。由于場內(nèi)小風機位置的不確定性，小風機有可能會受原有大風機尾流效應(yīng)的影響，文中計算將部分遮擋作為約束條件考慮，此處小風機容量選擇只是估計值。若小風機容量過大，則尾流效應(yīng)影響增大，反而會降低整體發(fā)電量；若小風機容量過小，則會造成風資源浪費。市場上滿足這個范圍的風機，以效益最大化為導(dǎo)向，其最大額定功率為１００ｋＷ，因此本文以典型的１００ｋＷ小風機為例進行分析。本文闡述的是一種通用的布置模型及分析方法，并不局限于風機容量。例如，若大風機為其他大容量機組，則根據(jù)塔筒高度與風輪半徑差值重新計算場內(nèi)增設(shè)小風機的最大容量。附錄Ａ表Ａ１中給出了幾種常見的小風機型號與參數(shù)。圖１小風機選擇示意圖Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｃｈｏｉｃｅｆｏｒｓｍａｌｌｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ在仿真中選擇揚州神州ＧＬＢ＿１００ｋＷ
【作者單位】： 上海電力學院電氣工程學院;
【基金】：上海市科技創(chuàng)新行動計劃資助項目(16DZ1203504)~~
【分類號】：TM614

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本文編號：2525436