功率特性是风力发电机组的重要运行性能。功率特性就是以风速vi为横坐标,以有功功率Pi为纵坐标的一系列规格化数据对(vi,Pi)所描绘的特性曲线。可见,功率特性是对风力发电机组发电能力的一种表述,功率特性的优劣将直接影响风力发电机组的发电量。通常情况下,风力发电机组出厂时,会向用户提供机组的标准功率特性曲线。然而,由于实际风电场的风况和风电场中风机的工作环境条件与机组的设计条件可能存在不同,以及风力发电机组在运行过程中某些参数的变化和操作方式等因素的影响,导致风力发电机组的实际功率特性曲线与设计的标准功率特性曲线不吻合。如果实际功率特性曲线高于标准功率特性曲线,将使风力发电机组处于过负荷状态,影响机组寿命;如果实际功率特性曲线低于标准功率特性曲线,将影响风力发电机组的发电量,使得机组的实际发电量达不到预期发电量,使风电场的投资回报率下降。通过对风力发电机组的功率特性进行测试与分析,可以对风力发电机组的设计性能进行有效验证,也可以判断长期运行过程中的风力发电机组性能的变化趋势,从而对风力发电机组的运行状况变化和零部件的故障损坏等问题做出预估,为风力发电机组的优化运行和维护提供了有效的依据。
随着我国风能的大规模开发与利用,风力发电机组的功率特性测试与认证工作已成为风电场建设、运行与维护过程中十分重要的环节。
目前,国际上风力发电机组功率特性测试主要依据国际电工委员会标准IEC61400-12,该标准较为全面和详细地提供了单台风力发电机组功率特性的测试原理与方法、测试步骤、测试数据的处理方法、场地评估及数据标定的方法等。1998年2月国际电工委员会颁布IEC 61400-12:1998《风力发电机组功率特性试验》(第1版),2005年12月国际电工委员会颁布IEC 61400-12-1:2005《风力发电机组功率特性试验》(第2版),为不同类型并网风力发电机组功率特性的测试提供一个统一的测量与评估依据,保证了测试结果的一致性和准确性。(www.daowen.com)
针对风力发电机组功率特性的测试与评估,我国制定了GB/T 18451.2—2012《风力发电机组功率特性测试》,其等效采用(IDT)IEC 61400-12-1:2005。由于风速、风向变化的不确定性,特别是山区地形的复杂性,使得测试风力发电机组功率曲线仍然存在着较多的困难,目前相关的测试方法和标准仍在不断完善中。
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