风能为间歇性能源,风电场的有功功率和无功功率将随风速的变化而变化。在分析风电场接入
电力系统时,需要考虑风电场输出功率波动范围大的特点。对于某些风能资源比较丰富的地区,随着风电场建设规模的扩大,风电场装机容量在当地负荷中所占的比例增加。风电场的功率波动会对地区电网运行产生一定影响。主要是功率波动带来的电压变化问题。所以,应积极开展风电功率预测研究,尤其是超短期预测,尽早向电力系统调度部门提供必要信息,便于系统调度,进一步提高风电的接入能力。1意义 我国风电产业规模逐步扩大,风电已成为能源发展的重要领域。截至2008年12月31日,我国累计建成239个风电场,总装机达到1217万千瓦,另有1230万千瓦项目批复在建。2009年全国新增风电生产能力356万千瓦,风电装机已达1600万千瓦。并已规划在内蒙古、甘肃、新疆、河北和江苏等风能资源丰富地区,建设6个千万千瓦级风电基地。尽管风电这一可再生能源发展迅猛,但是调查结果显示,目前国内许多电场投产后实际的年平均发电量比预测值低20% ~30% ,极少数电场甚至低达40% ,导致该结果的一个重要原因就是风能资源的测量和评估存在问题,对我国典型地区风资源规律的认识,对我国风电场的建设缺乏理论依据。 由于一般风电项目可研报告风电场考虑20年的运行状况,在计算发电量时,许多折减因素根本没有发生。若恶劣气候停机3%,功率曲线保证率95%等,如不考虑这些因素,在对风电场实际发电量与理论进行对比时,相差会更大。(2)在无法满足规范要求的情况下,由于风资源观测系列太短,设计单位机械地利用临近气象站的长期观测数据进行数据订正。由于气象站因城市化,气候变暖等影响,造成近期气象站观测数据较长期偏小,致使订正后的数据较风电场实际数据偏大。另一方面由于规范要求的气象站距风电场要近,地形相似等条件,多数情况下根本不能满足。(3)安装的测风仪的位置不适合,多数安装在山头或地形较高处,代表性差;(4)大多数风电场地形复杂,安装的测风仪数量太少,不能全面反映风电场风资源。 研究风能精细评估和风场微观选址技术研究,确立我国在大型风场数值仿真领域的国际领先地位。一般可研报告计算的发电量偏大。设计单位在家计算风电场发电量时,主要有以下原因致使计算的发电量偏大。(1)在进行风资源分析及发电量计算时,设计单位多采用丹麦WASP软件进行计算分析。但由于我国国土面积大,地形条件十分复杂,国外的数值模式,尤其是欧洲的小尺度数值模式,其中的湍流闭合参数基本都是本地的近地湍流观测试验结果确定的,与我国地形地表状况相差甚远。因此其计算结果与实际相差较大,且绝大多数情况下,结果偏大。国内多数风电场实际发电量均比可研报告小,就充分证明了这一点。2国内外技术现状 欧美等西方国家早在二十世纪七、八十年代就组织了许多针对风能资源的观测试验及评估方法研究,相继开发了诸如WASP、MesoMap 、windfarm以及SiteWi