单机计算法修正风电场发电量计算
风电场电量计算公式
风电场电量计算公式单位:MWh1.关口表计量电量1)上网电量 251正向A总(A+)2)用网电量 251反向A总(A-)3)送网无功 251正向R总(R+)4)用网无功 251反向R总(R-)2.发电量:是指每台风力发电机发电量的总和。
1)表底读数 (312A+)+(313A+)+(314A+)+(315A+)+(316A+)+(317A+)2)日用量 (今日表底读数-昨天表底读数)*350*60*0.001(即*21)3)月累计今日日用量+昨天月累计4)年累计今日日用量+昨天年累计3.上网电量:风电场与电网的关口表计计量的风电场向电网输送的电能。
1)表底读数 251A+2)日用量 (今251A+)-(昨251A+)3)月累计今日日用量+昨天月累计4)年累计今日日用量+昨天年累计4.用网电量:风电场与电网的关口表计计量的电网向风电场输送—————————————————————————————————————————————————————的电能。
1)表底读数 251A-2)日用量 (今251A-)-(昨251A-)3)月累计今日日用量+昨天月用量4)年累计今日日用量+昨天年累计5.站用电量1)表底读数 361A+2)日用量 (今日表底读数-昨天表底读数)*350*20*0.001(即*7)3)月累计今日日累计+昨天月累计4)年累计今日日累计+昨天年累计注意:现在算出的单位是Mwh,运行日志上的单位是万kWh，要将算出的数小数点前移一位(如:427Mwh=42.7万kWh)*厂用电率:风电场生产和生活用电占全场发电量的百分比。
厂用电率=(厂用电量日值?发电量日值)×100=(0.161?20.02)×100*风电场的容量系数:是指在给定时间内该风电场发电量和风电场装机总容量的比值容量系数=发电量日值?(50×2×24)等效利用小时数也称作等效满负荷发电小时数。
风电场电量计算公式
风电场电量计算公式
1.风能捕获公式
风能捕获公式用于计算在给定风速下风轮所捕获的风能。
风能捕获公式通常使用风能密度来计算，风能密度是单位面积内风能的平均值。
风能密度公式如下：
E=0.5*ρ*A*V^3
其中，E表示风能密度，ρ表示空气密度，A表示风轮面积，V表示风速。
风轮面积可以使用风轮的直径来计算：
A=π*(D/2)^2
其中，D表示风轮的直径。
将风轮面积代入风能密度公式，得到风能捕获公式：
E=0.5*ρ*π*(D/2)^2*V^3
2.发电效率公式
发电效率公式用于计算在给定风能下风电机组的发电量。
发电效率是风能转化为电能的比率，通常取值0.3至0.5之间。
发电效率公式如下：
G=E*η
其中，G表示发电量，E表示风能密度，η表示发电效率。
将风能捕获公式代入发电效率公式，得到发电量公式：
G=0.5*ρ*π*(D/2)^2*V^3*η
这个公式可以用于计算在给定风速下风电场的发电量。
需要注意的是，实际风电场的发电量并不仅取决于风速和风轮直径，还受到其他因素的影响，如风向、风轮的转速等。
因此，此公式只是一个基本的计算模型，实际情况可能会有所不同。
在实际应用中，还需要考虑具体的风电设备、场地条件等因素，进行更精确的计算。
干货风电场发电量计算须知，包括算前资料、计算方法、影响因素……
干货风电场发电量计算须知，包括算前资料、计算方法、影响因素……风电场的建设工程是大项，每一步都需要做大量的工作：当企业拿到标书或可研报告等资料后，我们首先要提澄清——向业主索要详细发电量计算所需的资料；然后选择机型，即确定该风电场适合用什么类型的风机（日前风哥已经整理的相关内容）；最后进行发电量计算（这就是风哥今天要带给大家的内容~）1、澄清需要获取的计算资料要计算当然首先得有资料啦，向业主要资料的时候都需要哪些呢？下面列出了发电量计算需要的所有内容，提澄清的时候，缺什么就列出来。
1、风电场的可研报告；2、风电场内的测风塔各高度处完整一年实测风速、风向、风速标准偏差数据，以及测风塔的地理位置坐标；3、测风塔测风数据的密码；4、风电场是否已确定风机布置位置，若已确定风机位置，需提供相应的固定风机点位坐标；5、风电场的边界拐点坐标；6、风电场内预装轮毂高度处的50年一遇最大风速；7、风电场场址处的空气密度；8、预装轮毂高度处15m/s湍流强度特征值；9、风电场的海拔高度以及累年极端最低温度；10、风电场内测风塔处的综合风切变指数；11、风电场影响发电量结果的各项因素的折减系数。
注意：对于“预装轮毂高度处”的“50年一遇最大风速”“15m/s”湍流强度特征值，业主资料中很可能提供的高度比我们选用风机的轮毂高度低，我们可以根据综合风切变推算（湍流无法推算），如果高度相差不大根据我们的经验，采用业主资料中的数据即可。
2、机组选型主要参数关于机组选型，风哥之前已经发过相关内容，今天就不专门再列一次了，如有需要请点击蓝字：“风电机组”选型攻略，有哪些注意事项？史上最全机组造型名录！（部分业内人士反应风哥整理的机型不全，对此风哥还是希望大家能够给风哥提供更完整的机型信息；谢谢大家~）以下是风机机型选择的一些主要参数：a、功率、叶轮直径、轮毂高度b、IEC等级（50年一遇最大风速、多年平均风速、湍流强度）c、常温型低温型d、平原型高原型注意：如果几种机型都适用，选叶片直径最大的（叶片越大，功率越大）3、风电量估算3大方面直接测风估算法：估算风电场发电量最可靠的方法：是在预计要安装风电机组的地点建立测风塔，其塔高应达到风电机组轮毂高度，在塔顶端安装测风仪传感器连续测风一年。
风电场年发电量的计算
风电场年发电量的计算风电场选址之后，确定风电场拟安装的机型、轮毂⾼度及风⼒发电机组的位置。
应⽤WAsP软件，根据风电场当地的标准空⽓密度，采⽤单机功率表和功率曲线图，算出各单机年发电量，单机发电量的总和即是风电场的年上⽹电量。
计算的⽅法步骤如下。
1.计算风电场各台风⼒发电机机组的理论发电量⼀般都采⽤WAsP计算，需要准备的资料及数据有：（1）数字化地形图，⽐例为1:25000或1:10000。
⾼精度的电⼦版CAD地形图更好。
等⾼线⼀定要认真输⼊和检查，避免交叉。
全部位于图幅内的等⾼线要闭合，⼭峰和⼭脊的⾼度要特别标志出来。
粗糙度线是有⽅向的。
输⼊时要根据粗糙度的前进⽅向，分左右两侧输⼊，两侧⼀般不同。
和等⾼线⼀样，全部位于图幅内的粗糙度线要闭合。
（2）经过订正的场址观测站的风速、风向数据和观测站的位置、风速计⾼度。
这些数据早在风能资源评估是就已经测算出来。
（3）选定机型的功率曲线、推⼒曲线。
这些曲线可以从风⼒发电机组制造⼚家得到。
（4）场址内障碍物的⼤⼩、位置和孔⼏率。
障碍物和粗糙度如何区分。
建设物体的⾼度为h。
如果兴趣点（风速计或风⼒发电机组的轮毂处）到物体的⽔平距离⼩于50h其⾼度⼩于3h，则物体作为障碍物处理；如果兴趣点到物体的⽔平距离⼤于50h且⾼度⼩于3h，则物体作为粗糙度的⼀个元素处理。
2.尾流影响修正WAsP软件的8.0以上版本可以⾃动计算出风⼒发电机组之间的尾流影响系数并进⾏电量的折减，因此尾流修正直接⽤软件计算的结果即可。
3.空⽓密度修正由于场址的空⽓密度⼀般不等于标准空⽓密度1.225kg/m3，所以要做空⽓密度修正。
4.可利⽤率折减⼀般根据⼚家的保证取95%，即减去5%。
5.功率曲线保证折减⼀般根据⼚家的保证取95%，即减去5%。
6.叶⽚污染折减根据场址的空⽓状况取98%~99%，即减去1%~2%。
7.湍流强度折减根据湍流强度的⼤⼩，在92%~98%取值，即减去2%~8%。
《风电场生产运行统计指标体系》及解释
《风电场生产运行统计指标体系》（试行）风电场生产运行统计指标体系分为六类，共16项基本统计指标，分列如下：一、电量指标本类指标用以反映风电场在统计周期内的出力和购网电量情况，采用发电量、上网电量、购网电量、容量系数和利用小时数五个指标。
1、发电量1）单机发电量：是指在单台风力发电机出口处计量的输出电能，一般从风电机监控系统读取。
2）风电场发电量：是指每台风力发电机发电量的总和。
E =丈Ei,单位：万千瓦时（万KWh）i=l其中：Ei为第i台风电机的发电量，N为风电场风力发电机的总台数。
2、上网电量风电场与电网的关口表（通常为我站关口表）计量的风电场向电网输送的电能。
单位：万千瓦时（万KWh）3、购网电量电网与风电场的关口表（通常为电网关口表）计量的电网向风电场输送的电能。
单位：万千瓦时（万KWh）4、容量系数容量系数是风电机（或风电场）在统计周期内平均输出功率与额定功率之比。
F«，单位:其中:Pa为平均输出功率，Pr额定功率。
Pa = 发电量统计周期总小时数5、利用小时数1）单台风电机的利用小时数也称作等效满负荷发电小时数，是指单台风电机统计周期内的发电量折算到其满负荷运行条件下的发电小时数。
单台风电机利用小时数=单机发电量/额定功率2）风电场利用小时数是指风电场发电量折算到该场全部装机满负荷运行条件下的发电小时数。
风电场利用小时数=风电场发电量/风电场装机总容量6、限电量是指由于电网限制上网量而造成的发电损失量。
二、能耗指标反映风电场电能消耗和损耗的指标，采用损耗电量、场用电率、场损率和送出线损率四个指标。
1、损耗电量指消耗在风电场内输变电系统和风电机自用电的电量之和。
损耗电量=发电量-上网电量，单位：万千瓦时（万KWh）2、场用电率风电场用电变压器计量指示的生产和生活用电量减去基建、技改等用电量后占全场发电量的百分比。
场用电率（%）=（场用电量-基建、技改等用电量）/全场发电量X 100%3、场损率消耗在风电场内输变电系统和风电机自用电的电量占全场发电量的百分比。
风电理论发电功率及受阻电量计算方法
风电理论发电功率及受阻电量计算方法风电是一种利用风能转化为电能的可再生能源。
风电发电的理论发电功率可以通过迎风面效应、能量损失和气密度来计算。
受阻电量则是通过考虑风轮转速和风机特性来确定。
以下是风电理论发电功率和受阻电量的计算方法。
一、风电理论发电功率的计算方法：1.迎风面效应：风轮叶片迎风面的风速大于背风面的风速，这种差异导致了风轮叶片的扭转，进而驱动发电机发电。
迎风面效应可以通过风轮叶片的角度和二维气动力学系数来计算。
2.能量损失：风能转化为电能时会有一定的能量损失，主要包括机械传动和发电设备转换效率的损失。
机械传动损失可以通过考虑摩擦和机械振动来计算。
发电设备转换效率损失可以根据具体的发电设备来确定。
3.气密度：气密度是影响风电理论发电功率的重要因素。
气密度越大，单位体积的空气中所包含的能量也就越多。
气密度可以通过海拔高度和温度来计算，一般使用气压计和温度计等仪器进行测量。
二、风电受阻电量的计算方法：1.风轮转速：风轮转速是影响风电受阻电量的关键因素。
风轮转速与迎风面风速的大小和发电机输出电压的需求有关。
风速越大，风轮转速也就越快，从而增加受阻电量。
2.风机特性：风机特性是指风轮与风机发电机之间的关系，主要包括功率曲线和电压曲线。
通过分析风机特性曲线，可以确定特定风速下的风电受阻电量。
需要注意的是，风电理论发电功率和受阻电量是根据一定的理论模型和参数计算得出的，实际发电量会受到多种因素的影响，如风速变化、设备疲劳、运行维护等。
因此，在实际应用中还需要考虑这些因素来进行准确的发电量预测和优化控制。
总结起来，风电理论发电功率的计算方法包括迎风面效应、能量损失和气密度的考虑；而风电受阻电量的计算方法则主要考虑风轮转速和风机特性。
这些计算方法可用于对风电场的发电量进行初步估算和优化控制。
风电场理论发电量计算方法
风电场理论发电量计算方法1.确定风能的潜在资源量：根据风能资源地区的风速数据，结合地形、气候等因素，确定风电场所具有的风能资源量。
通常采用最佳风速范围和频率分布函数来描述风能资源。
2.计算单个风轮的发电量：通常采用奥本海默公式来估算单个风轮的发电量。
奥本海默公式基于风轮面积、风速和特定的风轮功率曲线，通过计算功率曲线下的面积来估算风轮的平均发电量。
3. 考虑风电场中多个风轮的互相影响：在一个风电场中，多个风轮之间的布局和相互影响会对发电量产生影响。
采用模拟方法或者利用一些经验公式来考虑这种影响，如利用Jensen公式来考虑相邻风轮之间的流场相互干扰。
4.考虑风电场运行的时间：风速是一个时变的参数，需要考虑风电场发电量的时间分布。
可以利用历史风速数据或者模拟方法来计算风电场的发电量时间分布。
通常以年度平均发电量、季节性变化和每月或每日的特定发电量为指标。
5.考虑风电场设备可靠性和维护：风电场的设备可靠性和维护状况也会对发电量产生影响。
通常通过使用设备的可靠性数据，结合维护计划和停机原因来模拟风电场的发电量损失。
6.考虑电网接纳能力：风电场的发电量不仅与风资源相关，也与电网接纳能力相关。
风电场的发电量需要考虑电网调度和供电需求的要求，通过模拟或根据电网的容量来估算风电场的并网发电量。
7.评估风电场的经济性：最后，需要对风电场的发电量进行经济性评估。
通过计算发电量与投资成本、运营成本和电价等因素的关系，来评估风电场的经济性和投资回报率。
总之，风电场理论发电量的计算方法是一个复杂的过程，需要考虑多个因素和参数。
通过综合考虑风能资源、风轮特性、风电场布局和运行情况等因素，来估算风电场的理论发电量。
风电发电量计算方法
风电发电量计算方法
风电发电量咋算呢？嘿，其实不难！先得知道风电机组的额定功率，就像汽车有个最大马力似的。
然后看风速，风速越大，发电量一般就越多。
接着算有效发电时间，这就跟上班打卡一样，工作时间长，产出自然多。
那具体咋算呢？就是用额定功率乘以有效发电时间再乘个风能利用系数。
风能利用系数就好比汽车的油耗，不同的车油耗不一样，不同的风电机组风能利用系数也不同。
计算的时候可得注意安全啊！风电机组那么高，万一出点啥问题可不得了。
就像走钢丝一样，得小心翼翼。
稳定性也很重要，要是一会儿发得多，一会儿发得少，那可不行。
就跟手机信号似的，不稳定可太闹心了。
风电的应用场景可多了去了。
在偏远地区，没有电网覆盖的地方，风电就能大显身手。
就像沙漠里的绿洲，给人们带来希望。
在海边，风大，更是风电的好去处。
那优势呢？环保啊！不像烧煤发电，会产生污染。
而且风能是免费的，取之不尽用之不竭，多棒啊！就像天上掉馅饼，还不用担心吃撑了。
给你说个实际案例。
有个小渔村，以前没电，晚上黑灯瞎火的。
后
来装了几台风电机组，嘿，整个村子都亮堂了。
村民们可以看电视、用冰箱，生活质量大大提高。
这效果，杠杠的！
风电发电量计算虽然有点小复杂，但只要掌握了方法，就不难。
而且风电好处多多，安全稳定，应用场景广泛，优势明显。
咱为啥不大力发展风电呢？。
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2009年8月 第4期
* 收稿日期：2009-06-31
作者简介：牟磊（1981-），男，四川涪陵人，硕士。
《风电场风能资源评估方法》规范了对风电场的风资源评估方法和内容，其中对风电场风速频率的模拟提出了运用Weibull 模型进行模拟，由于该模型是一个单峰类似正态分布的模型，因此对于特殊地区的风速频率双峰的状态不能够很好模拟，造成发电量计算的有偏差，使经济评价缺少了可信度，造成业主投资没有依据，经济效益不明显。
本文提出运用单机计算方法对频率分布不均的风电场进行修正，修正后能够满足风电场风资源评估的需求。
1 Weibull分布
威布尔分布是一种单峰的，两参数的分布
函数法。
其概率密度函数可表达为：
f (V ) = —— —— K-1 e
- — K 式中：k 和c 为威布尔分布的两个参数，k 称作形
状参数，c 称作尺度参数。
当c ＝1时，称为标准威布尔分布。
2 单机计算的具体方法
单机计算法基本思想：通过风资源评估软件计算出测风塔位置的发电量；利用测风塔位置各个风速时间段和所对应的风机功率曲线相乘的方法计算出测风塔位置准确发电量，通过同一位置不同方法计算出发电量相比，计算出
K C
V C V C 76
2009年8月 第4期
测风塔数据
功率与风速时间相乘
功率与风速时间相乘
单点计算出测风塔位置发电量
计算出修正系数
计算出发电量测风塔位置风机发电量Wasp 、windfarm 软件
修正风场内发电机电量
weibull 分布的修正系数，从而修正了风场的发电量。
2.1 单机计算具体方法
风电场设计一个必要条件就是需要进行一年的测风，测风塔数据经过数据插补和订正后具有代表性，因此假定在此处建设风机，用此处各个风速段的时间和所选机型各个风速段下功率曲线相乘的方法计算出此处理论发电量，此发电量是较为准确的；根据wasp 软件或其他软件对风场风机进行排布，为了下一步修正，在测风塔位放置一台参考机组，通过软件计算出整个风场内各个风机布置位的理论发电量；将wasp 软件计算出测风塔位置的风机发电量与根据风速段和功率曲线相乘计算出的发电量相除得出修正系数，将此修正系数用于风电场发电量计算的折减中，计算出风电场的年发电量。
2.2 单机计算方法实现的技术路线
风资源软件计算初步发电量、测风塔位置单点发电量计算、对整个风电场发电量修正等过程。
实现单点计算修正风频分布模型的技术路线见图1。
图1 技术路线图
图2 风电场甲风机排布图
表1 测风塔50m高度风速频率分布
图中右下角位置为测风塔位置，在测风塔位置立一台风力发电机组为参考风机位，用两种算法计算参考风机位的发电量。
风电场测风塔50m 高度的风速频率分布见表1和图3。
3 实例计算
3.1 风速分布频率比较符合weibull分布情况
某风电场甲地势平坦，场区内有一座测风
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塔，选取测风塔2007年4月27日至2008年4月28日一个完成的测风周期数据，经过插补和订正数据具有代表性。
利用WasP 软件进行风机布置和发电量计算。
风机排布如图2。
2009年8月 第4期
图3 风速风功率密度频率直方图
表2 Wasp计算出风电场内参考机位发电量
图4 风电场乙风机排布图
表3 单机计算发电量
根据以上图表可知：风电场风速频率分布比较符合weibull 分布，形状是单峰状。
风电场采用WTG-750机组，利用wasp 软件计算出风电场所布置风机(包括参考风机)的发电量，作为基础发电量；利用单机计算法计算出较准确发电量，通过两种方法计算得出电量，两种电量计算得出修正系数。
通过WasP 软件计算得出整个风电场中各台机组的发电量以及参考风机的理论发电量，通过计算得出参考风机理论发电量，见表2。
通过单机计算得出参考风机的理论发电量，通过计算得出参考风机理论发电量，如下表3。
根据表2和表3可知，根据单机计算得出参考机位理论发电量为2.84GWh ；根据Wasp 计算出风电场参考风机位理论发电量为2.86 GWh ，单机计算法计算出电量比Wasp 软件计算出小了0.02 GWh(20000kWh)，修正系数为0.993。
根据以上实例证明风电场风速频率符合weibull 分布的风电场利用wasp 软件计算出的电量与真实发电量相差较小，计算出的修正系数也较小。
3.2 风速分布频率基本不符合weibull 分布情况
某风电场乙地势平坦，场区内有一座测风塔，塔高70m ，选取测风塔2007年5月9日～2008年5月8日一个完成的测风周期数据，
经过插补和订正数据具有代表性。
利用WasP 软件进行风机布置和发电量计算。
风机排布见图4。
图中左下角位置为测风塔位置，在测风塔位置立一台风力发电机组为参考风机位，是两种算法计算发电量比较的参考风机位。
风电场测风塔70m 高度的风速频率分布见表4和图5。
风速风功率密度频率统计曲线
<0.5 3 6 9 12 15 18 21 24
10.00%9.00%8.00%7.00%6.00%5.00%4.00%3.00%2.00%1.00%
0.00%风速-50m 风功率密度
风速(m/s)
频率
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表5 Wasp计算出风电场内参考机位发电量
表6 单机计算发电量
表4 测风塔70m高度风速频率分布
图5 风速风功率密度频率直方图
根据以上图表可知：风电场风速频率分布基本不符合weibull 分布，形状是双峰状。
风电场采用WTG-1500机组，利用wasp 软件和单机计算两种方法计算得出参考机位的电量，通过两种电量比较计算得出修正系数。
通过WasP 软件计算得出整个风电场乙中各台机组的发电量以及参考风机的理论发电量，通过计算得出参考风机理论发电量，见表5。
通过单机计算得出参考风机的理论发电量，通过计算得出参考风机理论发电量，见表6。
根据表5和表6可知，根据单机计算得出参考机位理论发电量为7.09GWh ；根据Wasp 计算出风电场参考风机位理论发电量为7.39 GWh ，单机计算法计算出电量比Wasp 软件计算出小了约0.3GWh(300000度)。
可以看出直接用软件计算出电量比用单机计算出的电量大0.3GWh(300000kWh)，若不考虑其他折减，按每度电0.51元/度计，单台机组收益比实际多计算了15万元，按此种电量计算得出的财务和经济评价是不能都给业主提供依据的。
利用两种方法算出的电量，我们可以直接计算出线性修正系数，为95.94%
以上实例证明风电场风速频率不符合weibull 分布的风电场利用wasp 软件计算出的电量与真实发电量相差较大，因此计算出的电量需要进行weibull 模型的修正，以便得到较为实际的发电量。
测风塔70m 高度全年风速和风能频率分布直方图
10.00%9.00%8.00%7.00%6.00%5.00%4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%
风速频率 风能频率风速(m/s)
频率
<0.5 3 6 9 12 15 18 21 24
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4 结论
根据实例我们可以看出：当风速频率分布符合weibull 分布时，软件计算出的发电量与weibull 模型的修正，利用单机计算发电量与软件计算出的发电量相比，求出修正折减系数，进行此种折减后得出的电量是比较真实可靠80。