风力发电机组综合优化选型方法

摘要

本发明公开了风力发电技术领域中的一种风力发电机组综合优化选型方法。本发明提出风力发电机组综合优化选型方法，分为初步选型和详细选型两个阶段，在初步选型阶段，分别计算各候选机型的资源匹配指数和机型成本指数，依据综合匹配指数确定入围机型；在详细选型阶段，分别计算各入围机型的年上网电量和全寿命周期成本，依据综合价值指数确定推荐方案。本发明具备输入参数少、操作简便等优点，适用于风电场工程设计中的风力发电机组选型工作。

主权项

风力发电机组综合优化选型方法，其特征是该方法包括以下步骤：步骤1：采集拟建风电场所在区域的测风资料，拟合得到风速分布函数；所述风速分布函数的计算公式为： f ( v ) = k c ( v c ) k - 1 exp [ - ( v c ) k ] 其中：f(v)为风速分布函数；v为风速；k为形状参数；c为尺寸参数；步骤2：采集侯选风力发电机组机型的技术参数，建立机组功率曲线特性函数；所述机组功率曲线特性函数的计算公式为： P ( v ) = 0 ( v < v i ) v 2 - v i 2 v r 2 - v i P r ( v i < v < v r ) P r ( v r < v < v f ) 0 ( v > v f ) 其中：P(v)为机组功率曲线特性函数；v为风速；vi为切入风速；vr为额定风速；vf为切出风速；Pr为额定功率；步骤3：在步骤1和步骤2的基础上计算资源匹配指数；所述资源匹配指数的计算公式为： θ = ∫ 0 ∞ f ( v ) P ( v ) dv P r 其中：θ为资源匹配指数；步骤4：在步骤2的基础上计算各候选机型成本指数；所述机型成本指数的计算公式为： σ = 0.00003 · P r 2 + 0.37 · P r + 3.8 · H - 140 P r 其中：σ为机型成本指数；H为轮毂高度；步骤5：在步骤3和步骤4的基础上计算综合匹配指数；所述综合匹配指数的计算公式为： λ = θ σ 其中：λ为综合匹配指数；步骤6：将各机型的综合匹配指数按由大到小顺序进行排序，选择指定数量机型作为入围机型；步骤7：计算各入围机型方案的年上网电量；步骤8：计算各入围机型的全寿命周期成本；所述全寿命周期成本的计算公式为：LCC＝IC+OC+MC+FC+DC其中：LCC为全寿命周期成本；IC为一次投资成本；OC为运行成本；MC为维护成本；FC为故障成本；DC为报废成本；步骤9：在步骤7和步骤8的基础上计算综合价值指数；所述综合价值指数的计算公式为： V = E LCC 其中：V为综合价值指数；E为年上网电量；步骤10：将各入围机型的综合价值指数按由大到小顺序进行排序，排名在设定位的机型即为最终推荐机型。