风场设计方案评价方法探讨 2018.10
总体评价思路
发电量
安全性
度电成本
迭代复核
发电量相关因素
测风仪器是否经过标定？超期的后标定？ 安装方式是否合理？ 复杂地形遥感数据是否经过气流倾角修正及风向修正。
测量代表性：测风位置、数量、时间
测风点处风况是否受微观地形影响（测风点位于背风坡流体分离区域，区域内地形效应导致低风速、高湍流） 测风塔的选取 测风时段
测量误差控制
测风数据采集——输入
冰冻、传感器故障、障碍物影响扇区数据识别及筛选
相关性分析
外推计算方式是否适用于目标高度
订正方式与相关性是否匹配
测风数据采集——加工
计算方法：线性WAsP or CFD or 降尺度 边界条件：地形高程、地表粗糙度、大气稳定度 计算模型：计算域和网格大小选取、多塔互推验证
Rui Pereira et all, Comparing WAsP and CFD wind resource estimates, MEGAJOULE Inova??o, Lda（葡萄牙）
流场仿真——计算误差控制
测风塔选取不当（数据质量较差者参与计算） 测风代表年选取和数据筛选原则不统一 水平外推时测风塔位置偏移 历史风速数据存在逐年递减现象时仍采用20年平均水平进行长期订正（乐观高估） 长期订正所使用参考数据与实测数据相关性较差且订正比例小于3%（引入更大不确定度） CFD计算网格粗糙且进行过度地形平滑处理（易导致错误加速效应）
案例分享
主要原因：
1# 2# 3#测风塔数据质量较差。 厂家1：1#、2#、3# 厂家2：1#、2#、3#、8504#、9542# 厂家3：1#、2#、8504#、9542# 厂家4：8504#、9542#
案例分析——测风塔选取不当
建模时对地形采用平滑处理，使得小尺度地形起伏变化特征不能被准确刻画。 建模选用水平网格分辨率最小值为50m，水平扩散系数为1.1，因此整体网格相对粗糙。 这些地形特征对自由流场的扰动被忽略，从而产生加速效应
风速差异带来的方案发电量差异值达27%。
案例分享——网格粗糙过度平滑处理
功率曲线评估
计算 or 测试的 ？
是型式认证的要求，给出在某一特定环境条件下的机组出力。
测试功率曲线
在功率爬升阶段，不确定度相对较大
IEC 61400-12-1给出的不确定度来源
典型机组测试功率曲线
测试功率曲线不确定度
环境条件引起功率曲线的差异可以带来 10% 以上的发电量影响。
不同风剪切的功率曲线散点图
不同湍流度的功率曲线散点图
不同环境条件下的测试功率曲线不同
特点： 有测量不确定性，为降低不确定性，通常选择较为平坦的地形进行测试 仅代表测试场地，适合用于和测试环境条件相近的风场 评价方法： 关注测试条件和拟选风场的环境条件差异 问题： 测试功率曲线不足以满足复杂多样化风场的应用需求
测试功率曲线特点
基于时域仿真计算
仿真模型建立
模型验证
动力学模型 损失模型
载荷测试 功率曲线测试 部件实验
拟选场址下的动态仿真
环境条件 工况设置 结果处理
仿真动力学模型
仿真（动态）功率曲线获取
案例分享
规则差异会在投标方案评价上不够公平，过高的估计会给项目投资带来风险。
I类折减系数（和机组相关）：根据机组情况进行选取。 II类（和风场相关）：依据本风电场实际情况，参考行业经验，统一取值。 功率曲线中的部分折减项若使用动态功率曲线可不再进行折减。
折减评估方法