[發(fā)明專(zhuān)利]一種適合于當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源下的風(fēng)力機(jī)安裝容量確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310260048.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103306906A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代元軍;李保華;魏強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 代元軍
• 主分類(lèi)號(hào): F03D11/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種適合于當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源下的風(fēng)力機(jī)安裝容量確定方法。

背景技術(shù)

目前，風(fēng)力機(jī)生產(chǎn)廠家有多種不同容量和不同型號(hào)的風(fēng)力機(jī)可供選擇，容量范圍從25kW到3MW。對(duì)于一個(gè)具體的風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)該根據(jù)風(fēng)資源狀況，從風(fēng)力資源角度選擇一個(gè)最適合的風(fēng)力，而不必局限于風(fēng)力機(jī)的容量，這在風(fēng)速較小的風(fēng)電場(chǎng)就更為重要。對(duì)于一個(gè)特定的風(fēng)電場(chǎng)在確切的時(shí)間段內(nèi)，反映風(fēng)力機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中效率高低的最主要的指標(biāo)是平均容量系數(shù)，平均容量系數(shù)越大，風(fēng)力機(jī)的效率越大，即風(fēng)能利用程度越高，反之越低。所以目前對(duì)于給定的當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源，選擇風(fēng)能利用系數(shù)最大的風(fēng)力機(jī)用以滿足當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源下用戶的使用要求。

由于風(fēng)能具有能量密度低、穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，因此，很難精確的確定風(fēng)力機(jī)的發(fā)電量。根據(jù)風(fēng)力機(jī)的外特性曲線，選擇在各風(fēng)速段內(nèi)風(fēng)能利用系數(shù)最大的風(fēng)力機(jī)用以滿足當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源下用戶的使用要求，存在以下缺點(diǎn)：如果只考慮風(fēng)能利用系數(shù)最大的風(fēng)力機(jī)作為選擇的標(biāo)準(zhǔn)，使用戶選擇范圍過(guò)大，選擇困難，有可能會(huì)導(dǎo)致選擇的風(fēng)力機(jī)價(jià)格昂貴、尺寸較大、安裝不方便，或者在低風(fēng)速范圍內(nèi)的發(fā)電量不能夠滿足用戶用電要求，或者發(fā)電量在一年當(dāng)中變動(dòng)比較大，不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適合于當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源下的風(fēng)力機(jī)安裝容量確定方法，旨在解決在滿足用戶供電負(fù)荷的要求下，如何有效選擇風(fēng)能利用系數(shù)最大和單位面積發(fā)電量最大的風(fēng)力機(jī)的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種適合于當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源下的風(fēng)力機(jī)安裝容量確定方法，該適合于當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源下的風(fēng)力機(jī)安裝容量確定方法采用風(fēng)能利用系數(shù)-單位面積發(fā)電量標(biāo)準(zhǔn)，包括四個(gè)步驟：

步驟一，風(fēng)譜圖的建立和分析；

步驟二，風(fēng)機(jī)站的建立；

步驟三，風(fēng)力機(jī)功率特性曲線的擬合；

步驟四，風(fēng)力發(fā)電量的計(jì)算。

進(jìn)一步，步驟一的具體步驟如下：

第一步，按時(shí)間序列導(dǎo)入欲安裝風(fēng)力機(jī)地區(qū)一年的原始風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)；

第二步，輸入取得風(fēng)資源數(shù)據(jù)地點(diǎn)的經(jīng)度、緯度、當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)氣壓、溫度及海拔高度；

第三步，設(shè)置單位換算系數(shù)和風(fēng)速的上下限以及16風(fēng)向方位；

第四步，計(jì)算得到風(fēng)譜圖。

進(jìn)一步，在第四步中：

利用累積分布函數(shù)擬合風(fēng)速頻率的威布爾分布曲線，其函數(shù)為

f(v)=kA(vA)k-1e-(vA)k]]>

其中：k為形狀參數(shù)；A為尺度參數(shù)，m/s。

可以從風(fēng)譜圖得到，形狀參數(shù)k和尺度參數(shù)A的值。

進(jìn)一步，步驟二的具體步驟如下：

第一步，利用地圖編輯工具，在數(shù)字化圖板或地圖掃描圖形文件上，用鼠標(biāo)選取需要的地圖，直接生成可以接受的地圖文件；

第二步，提供風(fēng)力機(jī)站的位置坐標(biāo)，在地圖上標(biāo)定風(fēng)力機(jī)站的位置；

第三步，根據(jù)實(shí)際情況，在風(fēng)力機(jī)站周?chē)x擇設(shè)置障礙物參數(shù)和地面粗糙度參數(shù)。

進(jìn)一步，步驟三的具體步驟如下：選取不同類(lèi)型的風(fēng)力機(jī)產(chǎn)品，根據(jù)不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出功率值來(lái)擬合風(fēng)速和功率之間的關(guān)系，進(jìn)而建立風(fēng)力機(jī)的功率特性模型，進(jìn)行風(fēng)力機(jī)功率特性曲線的擬合。

進(jìn)一步，步驟四的中風(fēng)力發(fā)電量的計(jì)算：利用步驟一中的風(fēng)速威布爾分布函數(shù)和步驟三中的風(fēng)力機(jī)功率特性擬合曲線，計(jì)算步驟三中所選各類(lèi)型風(fēng)力機(jī)的單位面積月發(fā)電量。

效果匯總