为了避免气流畸变对测试的影响,在进行测试之前,就要对测试场地的气流畸变情况进行评估,以便确定气象架的安装位置、测风扇区,估算风速、测量扇区、气流畸变系数和畸变造成的误差;尤其要考虑地形的变化、其他风电机组、障碍物的影响。对测试设备、数据采样、数据预处理、筛选、数据回归等也作了规定;同时,还必须考虑测试场地的空气密度、降雨、风电机组的运行状态等 [4]。
根据长时间的统计数据,得到如图13 散点分布图,形成了风电机组的功率曲线。
图13 风电机组功率特性测试的散点分布图[4]
如果以上任何一个环节有所不同或出现偏差,都会使形成的实际功率曲线不同。因此,不同的测评和检验公司,其实际功率曲线验证的结果可能存在一定的差别。由于风况随时都在变化,同一测评公司在不同的时间对同一地点的同一台标准样机进行测试,其测试结果也不会完全相同。
2.11 风电机组功率特性的测试要求
实际运行功率曲线数据是一个统计数据,形成风电机组功率曲线需要以大量的数据为基础,如图13 所示。在通常情况下,形成的实际运行功率曲线的时间越长,越能反映风电机组的实际性能,得到的功率曲线越准确。
GB/T1845.2 - 2003 和GB/T18709 - 2002 规定,在进行风电场风能资源评估以及进行风电机组功率特性试验时,风速仪和其他测风设备需要满足一定的技术要求。
GB/T18709 - 2002《风电场风能资源测量方法》规定,风电场风能资源测量时,测量数据的采集应满足连续性和完整性的要求。现场测量应连续进行,不应少于1 年;现场采集的测量数据完整率应达到98% 以上。采集数据的时间间隔不宜超过1 个月[5]。这样,有利于消除当地气温、大气压、空气密度等对风电机组测试的影响,形成在当地环境条件下较为完整的功率曲线。
3 结论
由于风电机组的实际运行功率曲线受到风电场的风况和形成条件的影响,风电机组在不同工况和条件下形成的功率曲线必然不同。一台性能优异的风电机组,在风况较差的条件下,形成的功率曲线完全有可能达不到其理论值,或发电量低于其他同种类型风电机组。
因此,在条件没有严格限定并考虑到多种影响因素的条件下,风电机组自身形成的实际运行功率曲线很难作为准确判断风电机组性能的依据。
如果要对风电机组的功率特性进行评估和测定,需结合风电场的实际情况,并考虑到风电机组功率曲线的多种影响因素,方能使测试的偏差较小,使其能真实地反映风电机组的性能。
风电的快速发展带来了一系列问题。不少的从业人员在风电机组功率特性曲线的认知方面存在诸多误解,在风电机组的验收方面,缺乏完善的标准体系和检测认证体系。因此,在风电场的运营和质保交机时,产生了许多不必要的纠纷,希望本文能提供一些理解风电机组功率曲线的思路。