风电场发电量预测计算优化方案

1.影响风电场发电量计算准确度的因素

影响风电场发电量计算准确度的因素包括粗糙度、风切变、代表年风速和发电量折减。

（1）粗糙度

利用风电场设计软件计算风资源分布的主要依据是地表粗糙度，而粗糙度的参数设置误差较大。因此，应该利用测风塔实测数据计算风电机组轮毂高度的测风数据序列，并修正风电机组的发电量计算值。

（2）风切变

利用风电场设计软件计算发电量，主要依据是轮毂高度处的风速。事实上，影响风电机组发电量的因素不仅仅是轮毂高度的风速，还与分布在整个叶轮上的风速大小有关，即风速的垂直切变。即使在轮毂高度的风速相同，风切变也会不同，即一个是正切变，而另一个则为负切变。因此，实际发电量也不同。

（3）代表年风速

风速存在年际变化，有大小年之分。若仅仅利用测风年的数据计算发电量，不计及大小风年情况，则计算出的发电量与后期20年运行期内风电机组的实际发电量偏差较大。目前，国内普遍采用的解决办法是利用气象站前30年的测风数据来修正测风数据。该方法存在的问题是目前国内气象站大都建在城郊，但随着城市化建设的发展，气象站在前30年其周围环境已发生了很大变化，同时，也更换了测风仪，甚至有的气象站已搬迁，造成整个测风数据不统一、欠规范。因此，代表年风速修正值的可信度很低。此外，即使气象站有前30年规范的测风数据，地形也相似，但随着全球气候的变化，气象站前30年的风速年际变化规律也不能代表后20年风电机组运行期的年际变化规律。可见，测风数据虽经过修正，但其可信度仍较低。

（4）发电量折减(www.xing528.com)

风电机组的实际发电量需要用理论发电量去折减，折减项涉及空气密度、控制、湍流、尾流、场用电及损耗、叶片污染度、风电机组可利用率、气候影响等因素。通常，上述各项的折减均按照经验进行，并没有实行定量折减。另外，发电量计算值除了受到上述因素影响外，还与风速分布和风电机组的功率曲线有关。国内采用的风速分布和韦布尔分布存在一定误差，而风电场设计软件推算的风速结果都为韦布尔函数。风电机组的功率曲线反映了风速和风电机组输出功率的对应关系。但是，即使同样是10m/s的风速，风电机组在夏季和冬季的输出功率也是不同的。

2.风电场发电量偏差修正

分析引起风电场发电量偏差的原因，分别对粗糙度、风切变、代表年风速、发电量折减四大因素进行偏差修正。其中：

1）粗糙度参数设置误差，利用测风塔实测数据计算风电机组轮毂高度的测风数据序列，修正风电机组的发电量计算值。

2）风切变，有别于传统方法只采用轮毂高度处的风速进行计算，还考虑了分布在整个叶轮上的风速大小，即风速的垂直切变。

3）代表年风速，基于风速未来发展趋势，分析风速变化的不确定性，即发电量的不确定性，采用保守和可信度高的代表风速计算发电量。

4）发电量折减，为准确计算风电场的发电量，应对各折减项进行量化折减，而不仅限于当前常用的经验折减方法。