[發(fā)明專利]一種考慮風向影響的風電機組輸入風速等效方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910178228.9
• 申請日: 2009-09-26
• 公開（公告）號: CN101727538A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹娜;于群
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;F03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風速建模方法，特別涉及一種用于風電場并網(wǎng)分析的風電機組輸入風速的建模方法。

背景技術(shù)

風力發(fā)電是通過風電機組將風能轉(zhuǎn)換成電能的能量轉(zhuǎn)換方式，風是風電機組的動力來源。由于風的隨機性、間歇性、波動性和不可控性等自然特性引起風電機組輸出功率的隨機波動，這種波動無論對風電機組本身還是對與之相連的電力系統(tǒng)，都將產(chǎn)生一定程度的影響。隨著我國近年來風力發(fā)電的快速發(fā)展，進行風電場接入電力系統(tǒng)的研究和評估、開展系統(tǒng)及關(guān)鍵節(jié)點接納風電能力的研究是當前風電發(fā)展中迫切需要解決的重要問題。而研究風電場簡化等值方法，建立風電場的動態(tài)模型并在電力系統(tǒng)分析軟件中的實現(xiàn)，是開展風力發(fā)電相關(guān)研究的一個重要課題。在風電場簡化等值過程中，作為風力發(fā)電動力來源的風的等效模擬又是這一重要課題的基礎(chǔ)部分。

風包括風速和風向，它們對風電機組和風電場輸出特性的影響主要表現(xiàn)在以下方面：

(1)風速和風向?qū)︼L電機組輸出功率的影響

風通過風力機葉輪的氣流如圖1(a)所示。風力機從自然風中獲取的功率為：

P=12ρCpAv3(t)---(1)]]>

其中，v(t)為葉輪前方垂直葉面的風速，A為葉輪面積，ρ為空氣密度，C_p為風能利用系數(shù)。假設(shè)任意方向的風吹向風力機葉片的示意圖如圖1(b)所示，V(t)為速度，γ(t)為風向，風信號可表示為V·(t)=V(t)cosγ(t)+jV(t)+sinγ(t),]]>則風力機從風中獲取的功率為：

P=12ρCpAv3(t)=12ρCpA[V(t)cosγ(t)]3---(2)]]>