2.4风电机组分布和尾流效应 .
大型风电场的风力发电机组数目很多,各个风力发电机组按照一定的方式来布置,这使得作用到各风电机组的风速大小不完全相同。因此即使测出的风速大小保持不变,风电场中各风力发电机组也因位置不同而处于不同的运行状态,在研究风电机群对系统稳态特性影响需要考虑这一因素。本文建立了基于风速尾流模型的简化风电场分布模型,利用该模型可以计算风电场风速的分布,研究整个风电场对电力系统稳态特性的影响。
(1)机群分布,
风力发电机群在风电场是按一定的要求分布。不论风电机群怎样布置,总可以给出每一台风力发电机组在风电场中相对于测风点的位置。由于风向变化的随机性,所以沿风向各风力发电机组之间的距’离将随着风向的变化而改变。原则上根据风电场来风的风向,可以确定任意一台风力发电机组沿风向距测风点的距离。
(2)尾流效应
在风电场中,风速沿主风向从上一排到下一排时大小和方向将有一定的变化,这种变化就是尾流效应。尾流效应主要是与风力发电机组在风电场中的布置和排列及风电场地表粗糙程度等因素有关。常见的风电场风速尾流模型有Jensen模型、I,issaman模型和Rahman模型。其中Rahman模型不仅考虑了风力机转子直径、机组之间的距离,而且还计及了风电场地形地貌、粗糙程度、大气扰动密度等对尾流的影响,经风电场实际测风验证,Rahman模型具有很好的精度。因此本文采用Rahman模型计算风速尾流损失,进而可得到风电场所有风力发电机组轮毂高度的风速。
3 含风电场的电力系统稳态计算