【摘要】:如图2-21,风电场出力和风电机组的逐5min出力变化基本呈正态分布,风电机组出力的离散性更强、归一化变化率更显著,而风电场的出力变化率则较为稳定。可见,随着风电机组数量的线性增长,不同装机容量下的出力变化率总体呈减小趋势。当统计对象为33台机组的出力总和时,变化率已远小于单台风电机组。图2-21风电出力变化率分布特征图2-22装机容量对出力变化率的影响
风电场在微观选址方面通常以最大风能捕获为技术前提,但由于风能资源的空间分布差异,各台机组出力的同时率往往随着风电场装机规模的增大而呈现出降低的趋势,由此产生“平滑效应”,导致风电场的风机变化率明显低于单个风机。在风电场群方面,因受区域地形、风能资源、风电机组类型等因素影响,各风电场之间的出力除“平滑效应”外,部分时段内可能存在较强的互补性,因而出力变化率的概率分布将进一步平缓。研究表明,出力波动的分钟级振幅与风电集群规模扩大显著相关,其本质在于影响近地层风能资源的天气系统的空间尺度存在局限,风力发电机组类型、海拔高度以及天气条件等方面的差异将显著降低风力发电机组间、风电场间的出力同时率。
采用甘肃某风电场2011年6月4日至2011年8月26日的EMS数据资料为例。如图2-21,风电场出力和风电机组的逐5min出力变化基本呈正态分布,风电机组出力的离散性更强、归一化变化率更显著,而风电场的出力变化率则较为稳定。
为了更为清晰地阐述风电装机规模对出力变化率的影响,下面采用某49.5MW风电场SCADA系统提供的风电机组发电功率数据进行说明。如图2-22所示,此算例中横坐标为风电机组数量,纵坐标为归一化标准差随装机容量的变化。可见,随着风电机组数量的线性增长,不同装机容量下的出力变化率总体呈减小趋势。当统计对象为33台机组的出力总和时,变化率已远小于单台风电机组。
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图2-21 风电出力变化率分布特征
图2-22 装机容量对出力变化率的影响
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