[發明專利]一種風電場風機選型方法

在審

• 申請號: 201710439714.6
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107194517A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 石一迪;王吉遠;張超;龍泉;李新宇;劉麗麗;王朝;歐陽磊;彌崧;劉澈;張耀文;趙樹良
• 申請（專利權）人: 北京唐浩電力工程技術研究有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司11223
• 代理人: 王明霞

技術領域

本發明涉及風力發電領域，尤其是一種風電場風機選型方法。

背景技術

風能以其清潔、環保、取之不盡等優點，受到世界各國的廣泛關注。風力發電是風能利用的主要形式。近年來，我國風電事業發展迅速，風電場的數量也在逐年增加。一般情況下，風力發電機組的投資占風電場總投資的70％-80％。同時，風力發電機組線型還影響風電場的年上網電量以及經濟收益。因此，風力發電機組選型尤其重要。低風速地區，地形條件較為復雜，風資源分布不均勻，風切變、湍流及入流角差異較大，整個風場采用過于片面的風機機型或者輪轂高度將不能實現最優的資源利用，會出現部分好資源利用不佳的情況，目前，市場上雖有一些優化設計的方法，但主要以電量最優化為目標，且精細化程度不夠，沒有針對各個機位點進行優化比選。

鑒于此提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種精細化的風電場風機選型方法，確保每個風機點位的風資源最大化的被利用，同時考慮每臺風機的造價乃至整個風場的經濟性狀況，最終實現整個風電項目內部收益率最大的目標。

為了實現該目的，本發明采用如下技術方案：

一種風電場風機選型方法，包括以下步驟：

S1、通過計算為風場各個風機點位在每種風機容量下分別匹配一個單位度電投資最好的風機型號；

S2、根據風場總容量，將風機庫中所有合理的風機容量進行組合，并根據步驟S1中風機點位的數量，篩選出滿足風機點位數量要求的若干組風機容量組合；

S3、選取步驟S2中篩選出的任一組風機容量組合，從步驟S1的風機點位中選出滿足該風機容量組合的具體風機型號組合，并計算出該風機容量組合內總的單位度電投資最好的一個風機型號組合；

S4、重復步驟S3使得每種風機容量組合各得到與之匹配的最好的一個風機型號組合，比較得到的風機型號組合的總的單位度電投資，選出總的單位度電投資最好的N個方案，其中N≥1；

S5、根據以下公式分別計算選出的N個方案的內部收益率，

式中：NPV-凈現值；

IRR-內部收益率；

p－電價；

w－風電場壽命周期內每年的發電量；

IC－一次投資成本；

q－每年的運行和維護費用占一次投資成本的比值；

n－風電機組的壽命周期，年；

比較所述N個方案的內部收益率的大小，選出內部收益率最大的方案為最優方案。

進一步，所述單位度電投資為風力發電機的發電量與風力發電機的初始成本的比值，且比值越大則代表單位度電投資越好。

進一步，所述風力發電機的發電量為風力發電機的理論年發電量，風力發電機的初始成本為風機成本、塔架成本和基礎建設成本之和。

進一步，在步驟S2中，每組風機容量組合的風機容量之和等于風場總容量。

進一步，在步驟S1中，每個風機點位分配有不同的風機容量，先為風機點位分配一個風機容量，并計算出該風機容量內單位度電投資最好的一個風機型號，然后再為風機點位分配下一個風機容量，并重復上述計算過程，直至計算得出每個風機點位在每種風機容量下單位度電投資最好的一個風機型號。

進一步，在步驟S3中，每個風機點位按照不同的風機容量對應有一個單位度電投資最好的風機型號，在選定一組風機容量組合后，根據該風機容量組合先選取數量匹配的風機點位，選取的風機點位對應匹配一個風機型號，使風機容量組合轉化為具體的風機型號組合，計算出該風機型號組合的單位度電投資。

進一步，在步驟S3中，每個風機容量組合具有多種風機型號組合，計算所有符合該風機容量組合的風機型號組合的單位度電投資，通過比較不同風機型號組合的總的單位度電投資，選出該風機容量組合內總的單位度電投資最好的一個風機型號組合。

進一步，在步驟S4中，每種風機容量組合對應一個風機型號組合，將不同風機型號組合的總的單位度電投資進行比較，以選出最好的N個方案。

進一步，還包括，在步驟S2中，計算找出風場各個風機點位單位度電投資最差的一個風機型號；在步驟S4中，同時選出單位度電投資最差的N個方案，其中N≥1；在步驟S5中，分別計算選出的最差的N個方案的內部收益率，并將其排序。

進一步，當給定風場總容量時，所述風機容量組合的容量和等于給定的風場總容量；