比较风电机组布置优劣的系统和方法

摘要

提出了一种比较风电机组布置优劣的系统和方法，属于风电场设计技术领域。该系统包括与多个风电场中每个风电场对应的上风向测风塔、下风向测风塔、风电机组侧发电量采集器以及风电场升压站主变压器低压侧发电量采集器；与所述上风向测风塔、下风向测风塔、风电机组侧发电量采集器以及风电场升压站主变压器低压侧发电量采集器相连的综合应用服务器；定时器，与所述综合应用服务器相连。本系统和方法解决了不能自动比较风电机组布置并且比较结果与现实不符等问题。

主权项

一种比较风电机组布置优劣的系统，其特征在于，所述系统包括：与多个风电场中每个风电场对应的上风向测风塔、下风向测风塔、风电机组侧发电量采集器以及风电场升压站主变压器低压侧发电量采集器；与所述上风向测风塔、下风向测风塔、风电机组侧发电量采集器以及风电场升压站主变压器低压侧发电量采集器相连的综合应用服务器；其中，所述上风向测风塔用于测量风电场自由来流风速U_∞并将完整一年的逐时风速信息U_∞(i)发送给综合应用服务器，其中i表示具体时刻，所述下风向测风塔用于测量风电场经过风电机组后下游的风速u，并将完整一年的逐时风速信息u(i)发送给综合应用服务器，其中i表示具体时刻；所述风电机组侧发电量采集器用于采集风电机组出口的发电量E₁并将完整一年的逐时发电量信息E₁(i)发送给综合应用服务器，其中i表示具体时刻，所述风电场升压站主变压器低压侧发电量采集器用于采集通过风电场集电线路进入升压站主变压器低压侧的风电场发电量E₂并将完整一年的逐时发电量信息E₂(i)发送给综合应用服务器，其中i表示具体时刻；所述综合应用服务器用于接收来自上风向测风塔和下风向测风塔的逐时风速信息，通过下式计算风电场的尾流折减系数C_wake：$C_{\mathrm{wale}}=\frac{u\left(i\right)}{u_{\infty }\left(i\right)}=1-(1-\sqrt{1-C_t\left(i\right)}){\left(\frac{D_{\mathrm{rotor}}}{D_{\mathrm{rotor}}+2\mathrm{kd}}\right)}^2$其中，i表示具体时刻，C_t(i)为推力系数；D_rotor为风电机组风轮直径；d为风电机组间的距离；k为尾流衰减常数，陆上风电场取值为0.075；所述综合应用服务器还用于接收来自风电机组侧发电量采集器和风电场升压站主变压器低压侧发电量采集器的逐时发电量信息，通过下式计算风电场集电线路的线损折减系数E_loss：$E_{\mathrm{loss}}=\frac{E_2\left(i\right)}{E_1\left(i\right)}=1-f\left(i\right)\times d$其中，i表示具体时刻，f(i)为集电线路电流的函数，对相同电压等级、相同导线型号的风电场为常数；d为风电机组间的距离；所述综合应用服务器还用于根据所述尾流折减系数C_wake和线损折减系数E_loss，利用下式计算风电场完整一年的风电机组布置系数p：$p\left(i\right)=\frac{\frac{1}{\sqrt{1-\frac{u\left(i\right)}{u_{\infty }\left(i\right)}/1-\sqrt{1-C_t\left(i\right)}}}-1}{1-\frac{E_2\left(i\right)}{E_1\left(i\right)}},p=\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}p\left(i\right)/m$其中，p(i)为逐时的风电机组布置系数，对于逐时信号，m值普通年取值为8760，闰年取值为8784。