影响风力发电机组功率曲线变化的主要因素
风机专业理论笔试试题
风机专业理论笔试试题每题2分，90分及格。
双馈风力发电机的Y型转子绕组分别标识为K、L、M，脱开发电机转子的外部接线电缆后，一电工测试情况如下：KL间电阻0.2欧姆、LM间电阻180K欧、KM间电阻200K欧。
据此可以判断：K相开路L相短路M相短路M相开路(正确答案)当低电压穿越时，双馈风力发电机的定子磁链中，将出现（）分量，在此分量的作用下，转子绕组中将产生较大的感应电压，从而出现转子过流。
稳态交流稳态直流暂态交流暂态直流(正确答案)风电场有功功率变化包括1min有功功率变化和（）min有功功率变化。
510(正确答案)3060风电场理论电量可通过时段内理论功率积分得到；风电场实际电量可通过时段内实际功率积分得到，（）与实际电量的差值为风电场受阻电量。
设计电量理论电量(正确答案)损失电量超发电量依据《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分），检修工作结束以前，若需将设备试加工作电压，必须满足下列哪些条件：（）全体工作人员撤离工作地点(正确答案)请示工作票签发人将该系统的所有工作票收回，拆除临时遮栏、接地线和标示牌，恢复常设遮栏(正确答案)在工作负责人和值班员进行全面检查无误后由值班员进行加压试验(正确答案)判断风电场适宜安装的风电机组IEC等级主要根据（）。
50年一遇10min最大风速(正确答案)年平均风速(正确答案)50年一遇3s极大大风速(正确答案)参考湍流强度(正确答案)在风电场内风机的位置确定好后，依据相关标准，还需要依据下列哪些风资源参数对风机进行安全性评估（）轮毂高度处50年一遇的最大风速（10min）和极大风速（3s）(正确答案)轮毂高度处的有效湍流强度风能利用系数及叶尖速比(正确答案)风切变指数及风速分布(正确答案)以下哪些部件属于变桨系统（）NG5开关电源(正确答案)Chopper单元BC3150模块(正确答案)BK3150模块相比于双馈风电机组，直驱风电机组的优势有：（）采用直接驱动，降低了风力发电机组的噪音。
功率曲线 - 副本
空气密度的取值偏差：风力发电机组的输出功率与空气密度成正比，风机轮毂高度空气密度 在不同高度、不同温度、不同湿度、不同气压等情况下都是不一样的。其计算公式为：
= ×
为气压 t为气温 e为水气压
而国内风机生产厂家在设计理论功率曲线时只是简单在标准条件下（海平面高度0米、温度为15摄氏度、大气压力为101.33kPa）来取值空气密度，其取值为 ,这显然太过草率，所取值的范围将与实测的功率曲线产生严重偏差。所以在设计理论功率曲线的测量和计算时，必须安装大气压力和温度传感器，对与大气压力和温度的平均值作长期连续的累计记录在并在风场重新安装独立的标准测风塔（高度以风场风机轮毂高度为准）。在每个功率平均值均可根据与大气压力、大气温度相关的空气密度状况来修正。这也就是说，为了得到真实的在轮毂高的下 、不同温度下、不同大气压力下的空气密度，生产厂家可以提供多种不同条件下的功率曲线。以便来验证风机最佳的性能理论功率曲线。通过上述两种偏差原因的分析与解决办法通过计算机的仿真模拟所得出的理论功率曲线用来考核风机的实测功率曲线，相信可以比原来的理论功率曲线更加精准，用它来考核风机的实测发电功率曲线将更能进一步检验出风机发电性能。
3、功率曲线的计算与分析
对于风力发电机组的功率曲线的计算是一个比较复杂的过程，需要对机组的实际运行情况进行较长时间的观测，记录的数据包括风速、大气压力、空气密度以及环境温度、地形等，然后换算成标准值和经验值，对测得的功率进行纠差与修正，再对修正后的数据进行分组、统计，最后绘制出比较精确的功率曲线趋势图。
5、结语
本文简单介绍了风力发电机组功率曲线定义与作用，分析了影响功率曲线的各种因素、理论功率曲线与实测功率曲线的偏差与解决方法，在对具体的风场进行风机性能评估时，采用正确的参数修正，可以得到更可靠的结果。
风力发电机组功率曲线的修正
文章编号:10072290X(2003)0120017203风力发电机组功率曲线的修正蔡纯,张秋生(汕头华能南澳风力发电有限公司,广东汕头515041)摘 要:风力发电机组功率曲线是考核机组性能的一项重要指标,但在实际操作过程中,由于现场自然风风速、风向变化的不确定性,给准确测取风力发电机组功率曲线带来困难。
因此,借助空气动力学理论,提出一种简便求取风力发电机功率曲线的方法:利用机组计算机自身绘制的功率曲线,通过理论计算,对功率曲线进行风速和空气密度的修正,以提高功率曲线的精确度和可比性。
关键词:风力发电机组;性能;功率曲线;风速;空气密度中图分类号:TM614 文献标识码:BCorrection to pow er curves of wind2driven generator setsCA I Chun,Z HA N G Qiu2s he ng(Hua ne ng Na nπao Wind Power Ge neration Co.,L t d.,Sha nt ou,Gua ngdong515041,China)Abstract:The p ower curve of a wind2drive n ge nerat or set is a n imp orta nt index reflecting t he perf or ma nce of t he set.The accurate measure me nt of t he curve,however,is aff ected by t he ever2cha nging wind velocity a nd direction.Theref ore,a conve nie nt met hod is p rese nted based on aerodyna mic t heory,w hich conducts t heoretical calculation on t he comp uter plotted p ower curve of t he set a nd ma kes correction f or wind velocity a nd air de nsity,so as t o imp rove t he accuracy a nd comp arabil2 ity of t he curve.K ey w ords:wind2drive n ge nerat or set;perf or ma nce;p ower curve;wind velocity;air de nsity 当前全国风力发电事业蓬勃发展[1],众多实力雄厚的大公司正在投资或准备投资建设大型风力发电场。
浅谈风力发电机组的风速功率曲线
浅谈风力发电机组的风速功率曲线摘要：本文介绍了风电机组风速功率曲线的定义及的相关指标术语，分析了风速功率曲线的作用和影响因素，并结合行业案例，阐述了风速功率曲线的实际应用。
风速功率曲线可用于风电机组异常运行数据的清洗、故障诊断和风电机组发电控制策略的优化等。
关键词：风速；功率；风速功率曲线；异常数据；故障诊断；优化1.引言对于风力发电机组，考核机组性能、评估发电能力，始终贯穿于整个机组设计、风场选址、机组发电、机组运维等全过程中。
如何合理地提高机组运行效率、评估机组运行状况，始终是业内的一个重要研究课题。
本文给出了风场风速功率曲线的定义、作用、影响因素、分析方法以及解决的实际问题，旨在通过对风速功率曲线的介绍、现有方法的分析和讨论及其应用，对其应用前景和发展方向进行归纳总结。
1.风速功率曲线定义根据IEC6140012标准的定义，风力发电机组的风速功率曲线是风力发电机组输出功率随10min平均风速变化的关系曲线，如果不考虑其他因素（忽略风电机组的内部特性），风力发电机组输入的风速是影响其输出功率（即有功功率）的主要因素。
其中，为风电机组输出的有功功率，单位为，为测量的风速，单位为。
对于每一种风力发电机组的机型，生产厂商都会有一个理论风速功率曲线，通过实际风速功率曲线与理论风速功率曲线的对比，可判断风力发电机组是否处于超负荷、欠负荷或正常负荷运转。
然而由于风电机组的实际运行环境与理想设计环境有较大差别，导致理论风速功率曲线在实际风场中产生偏差，因此为了能真实反映风力发电机组的实际运行状态，需要构建风场实际的风速功率曲线。
图 1展示了国内某风场2.5MW机型10台机组的实际风速功率散点与理论风速功率曲线，从图中可以看出，实际的风速功率散点与理论风速功率曲线之间存在某些偏差。
图 1某风场10台2.5MW机组的实际与理论风速功率曲线1.风速功率曲线的作用在风力发电机组的设计阶段，风速功率曲线可以从理论上可以确定风力发电机组的功率特征与运行特点，并且可以从理论上来评估风电机组的发电量与发电效率，进而衡量风电机组的风能转换能力。
影响直驱风机功率曲线的因素
影响直驱风机功率曲线的因素摘要：风力发电机是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备。
作为一种不会产生辐射或造成空气污染的绿色能源，风力发电正在世界上形成一股热潮。
但风力发电机在工作时由于受到环境或本身结构的影响，其功率会受到影响，文章就影响直驱风力发电机功率的各方面因素进行探讨。
关键词：直驱风机；功率影响因素；功率曲线一、功率曲线的介绍功率曲线指风力发电机组输出功率和风速的对应曲线，是衡量机组风能转换能力的重要指标。
风电机组所利用的风能处于自然状态，风电机组的实际运行功率曲线，即风电机组在运行过程中通过机组控制器和后台软件所形成的功率曲线。
由于受到温度、气压、叶片污染及机组自身特性等因素的影响，不同风电机组所处的自然环境不同。
因此，从风电场实际看，不同风电场风电机组形成的功率曲线不同；同一风电场不同风电机组之间的功率曲线有差别；同一台风电机组在不同时间所形成的功率曲线也不尽相同。
分析实际运行功率曲线的形成和影响因素，便于理解实际运行功率曲线与标准功率曲线之间的差异。
了解影响风电机组功率特性的因数，有利于把风电机组调整到较好的工作状态，以增加风电机组的出力。
标准功率曲线是在标准的工况下，根据风电机组设计参数计算给出的风速与有功功率的关系曲线。
标准功率曲线所对应的环境条件是：温度为15℃，1 个标准大气压（1013.3hPa），空气密度为1.225kg/m3。
风电机组的实际效率主要通过风电机组实际运行的功率曲线得到反映，实际功率曲线的好坏综合反映了风电机组的经济性。
风电场的实际工况与标准功率曲线给定的环境条件之间存在很大的差异，这就决定了实际运行功率曲线与标准给定功率曲线的区别。
目前，研究风电机组叶轮的空气动力问题有3 种方法：理论计算、风洞试验和风电场测试。
风洞试验主要用于基础研究和小型风电机组的性能测试，风电场测试主要用于大型风电机组的性能测试和应用研究。
要研究和得到较为准确的反映兆瓦级风电机组的实际功率性能曲线，需要理论计算与风电场测试相结合[1]。
第三部分风力发电基础试题
第三部分风力发电基础试题第三部分风力发电基础试题1、风机的发展趋势：从（定桨距向变桨距）发展,从（定转速向变转速）发展,从（单机容量大型化趋势）发展2、目前风电市场上和风电场中安装的风力发电机组，绝大多数是（水平轴）、（上风向）、（三叶片）、（管式塔）这种形式。
3、风能的基本特性：(风速）(空气密度与叶轮扫风面积)(风能密度)(叶轮气流)(风能的计算)(风力分级)4、风速——是（单位时间内空气在水平方向上所移动的距离）风能密度——通过（单位截面积的风所含的能量）称为风能密度，常以（W＼㎡）来表示。
5、评价风能资源开发利用潜力的主要指标是(有效风能密度)和(年有效风速时数)。
6、评估资源的主要参数主要有：(风电机组轮毂高度处的50年一遇最大10min平均风速)(在切入风速和切出风速之间的风速分布的概率密度)(轮毂高度处的环境湍流标准差及其标准偏差)(入流角度)(风切变系数)(空气密度)7、风电场围观选址的影响：(粗糙度和风切变系数)(湍流强度)(障碍物影响)(尾流影响)8、湍流强度能够减小风力发电机组的风能利用率，同时增加风电机组的磨损，因此，可以通过增加风力发电机组的塔架高度来减小由（地面粗糙度引起的湍流强度的）影响。
9、风轮的减速比——它指的是（风轮叶片叶尖线速）与（来流风速）的比值。
风轮轴功率——它取决（与风的能量和风轮的风能利用系数），即风轮的气动效率。
失速控制——主要是（通过确定叶片翼型的扭角分布，是风轮功率达到额定点后，减少升力提高阻力）来实现的。
贝茨功率系数——从风中含有的气流能量最额定大可以获取（59.3）%，从风中获取的（功率）与风中（包含的功率）之间的比例关系值。
变桨距控制——主要是通过（改变翼型仰角变化，是翼型升力变化）来进行调节的，变桨距控制多用于大型风力发电机组。
10、失速控制型风轮的优缺点：（1）优点：①叶片和轮毂之间无运动部件，轮毂结构简单，费用低②没有功率调节系统的维护③在时速后功率的波动相对小（2）缺点：①气动刹车系统可靠性设计和制造要求高②叶片、机舱的塔架上的动态载荷高③由于常需要刹车过程，在叶片和传动系统中产生很高的机械载荷④起动性差⑤机组承受的风载荷大⑥在低空气密度地区难于达到额定功率。
风力发电机组功率曲线一致性治理浅析
风力发电机组功率曲线一致性治理浅析摘要：风力发电机组功率曲线主要用于分析机组性能、评估机组发电能力。
根据功率曲线不仅能够判定风电机组输出性能的优劣，还可以分析风电机组及主要部件运行状况是否正常，及时发现潜在的电气和机械问题。
此外功率曲线的准确与否，与风电场运行评价、风电指标体系正常运行、达设计值分析密切相关，直接影响风机发电量及经济效益。
做好风力发电机组功率曲线一致性分析和治理，有助于提高风力发电机组发电效益，进一步提升设备管理水平。
关键词：风力发电；功率曲线；一致性；离散率；运行评价1风力发电机组功率曲线一致性系数与离散率1.1功率曲线一致性系数所谓功率曲线就是以风速(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)所描述的特性曲线。
在标准空气密度（ρ=1.225kg/m3）的条件下，风电机组的输出功率与风速的关系曲线称风电机组的标准功率曲线。
根据风力发电机组所处位置风速和空气密度，观测机组输出功率与主机厂商提供的额定功率曲线进行比较，选取切入风速和额定风速间以1m/s为步长的若干个取样点进行计算，可得出功率曲线一致性系数。
为保证数据的准确性，也可选取更小的风速步长。
功率曲线一致性系数=（1-）*100%其中i为取样点，n为取样点个数。
正常情况下，功率曲线一致性系数一般介于95%—105%之间。
1.2功率曲线一致性系数离散率理想状况下同风场同机型的机组运行数据得到的功率曲线应是一致的，功率曲线一致性系数离散率（以下简称离散率）越大，说明同机型不同机组间功率曲线差异越大。
离散率=功率曲线一致性系数标准差/功率曲线一致性系数平均值离散率越大说明机组间功率曲线差异越大，离散率越小说明机组间功率曲线差异越小。
2功率曲线一致性系数与离散率应用2.1数据统计分析目前新能源发电企业基本实现了集中监控，对风力发电机组全量数据进行了采集，可利用大数据平台和智能报表系统，按月、季、年定期开展风力发电机组功率曲线一致性数据统计和分析。
影响风力发电机出力的因素
影响风力发电机出力的因素风力发电机在工作时由于受到环境或本身结构的影响，其功率会受到影响，目前大坝风场使用华锐3MW风机32台，现就一些影响风机出力的因素进行简单分析：一、功率曲线与上网发电量1、功率曲线反映了风力发电机组的功率特性，是衡量机组风能转换能力的指标之一，设备验收时功率曲线往往是被重点考核的对象。
下图为华锐3MW风机理论设计功率曲线下图为风机实际功率曲线从标准功率曲线与实际功率曲线对比可以看出，风机实际出力功率曲线与设计理论功率曲线趋近于相同（达到满发点有差异）。
但实际风场中还有个别风机存在功率曲线异常情况，如下图所示：下图为风机异常功率曲线：造成功率曲线异常有以下几点：一是华锐3MW远程监控系统数据记录错误或丢失。
二是我风场由于受到功率限制，大风期部分风机风机停运。
三是由于故障风机长时间停机，导致主控检测到的数据为零等。
2、因玉门地区发电量送出通道有限，导致我风场负荷受到严重限制，平常全厂出力为3万千瓦时左右（容量十万）,大风期我风场风机大部分不能满负荷发电。
二、风况及地理位置对风力发电机出力的影响风力发电的原动力是不可控的，它是否处于发电状态以及出力的大小都决定于风速的状况，风速的不稳定性和间歇性决定了风电机组的出力也具有波动性和间歇性的特点。
1、目前我风场年平均风速为6.3m/s(以2013年为例，90m高度),设计之初年平均风速为7.86m/s（70m高度，出自大坝风场可研性报告），风场年平均风速有所下降。
2、目前我风场所处位置西南及南面均有山，成西高东低地理位置不理想，根据风场玫瑰图可以看出我风场主导风向为东风和西风，山对风的影响比较大。
3、因风场地理位置、环境等客观因素，风切变也是影响风机出力的不可抗力的原因之一。
风切变，又称风切或风剪，是指风矢量(风向、风速)在空中水平和(或)垂直距离上的剧烈变化。
现场风速及风向的剧烈变化，造成风机出力不稳定、偏航、变桨调整时间延长等，致使风机出力受影响。
影响风力发电机功率的因素分析
首 先 ，衡 量机 组 风能 转换 能 力 ，反 映 风 能发 电机 组 功率 特性 ，是 风力 发 电功 率 曲线 的原始 属性 。基 于 风力 发 电机 组 在风 力 发 电建设 中 的重要 地 位 ，所 以在 日常的风力建设中 ，考核一台风能发电设备是否满足 实 际发 电需 要 时 ，最 常使 用 的方 法 就是 考 核设 备 的风 能发 电 功率 曲线 。结 合实 际经 验 ，要 客 观 的 审核某 一 机型是否具备风力发电能力时 ，单纯 的关注那些图表 中 的 “风 速 一功 率 ”对 应值 是 不 能满 足客 观 评 价某 一 机 型 风能 发 电能力 的 。
图 １海 电气 ＳＥＧ－１２５０．１又【机 风 力 曲线
风 力 机 的实 际功率 曲线均 未经 过 环境 温度 和大气 压 力 的修 正 ，与 标 准功率 曲线 相 比 ，除 Ａ２风力 机外 ， 其 它 机 组 功 率 曲线 均 较 低 ，最 大 偏 差 可达 ２５％ （Ａ４ 风 力机 １９ｍ／ｓ风 速点 ）。Ａ２风 力机 功 率 曲线基 本 达 到 标准功率 曲线 ，且低风速段输 出功率较高。如果考虑 由于空气密度 的变化造成 的影响，在标准条件下 ，其 功率曲线高 出标准功率曲线。 ３ 影响 风力 发 电机功 率的 因素
线 间的差 异 风力 发 电机 的实 际工 作情 况 是很 难 做 到实 时监 控
的，所 以这就给理论上的标准功率发电曲线与实际风 力 发 电功率 曲线不 同的原 个 单 独 的 、 比较 理想 的 测量系统下得到的一个 时刻风速和一段时间输出功率
利用blade风力发电机组功率曲线计算方法
利用blade风力发电机组功率曲线计算方法以及流程目录1、概述 (1)2. 特性取得定方法 (1)2.1 空气动力参数确定 (1)2.2 整机摩擦系数 (2)2.3 齿轮箱效率曲线 (2)2.4 发电机效率曲线 (3)2.5 变流器效率曲线 (3)3. 生成功率曲线 (3)3.1 仿真计算风机功率曲线 (4)3.1.1 风机叶片数据包 (4)3.1.2 风机未并网用电量 (4)3.1.3 风机工作点损耗 (4)3.1.4 确定最佳控制系数Kopt (4)3.2 计算功率曲线 (7)3.3 现场测试 (9)4. 功率曲线数据提供管理 (9)1、概述风机风功率曲线由风机的特性决定。
主要有下列特性确定：●风机叶片空气动力特性●整机机械摩擦●齿轮箱效率●发电机效率●变流器效率等在没有对风机进行风功率测试及认证的情况下，需要通过仿真的方法对风机分功率曲线进行仿真计算，得出风机的功率曲线，以便提供客户风机功率曲线。
2. 特性取得定方法通过仿真确定风机的功率特性主要采取仿真与工厂测量相结合的方法。
对于在制造工厂及现场可以测量的特性数据，可以在制造工厂或在现场实地测量来确定，2.1 空气动力参数确定空气动力参数由叶片生产厂家提供叶片空气动力参数数据包确定。
对于参数的确定要求与厂家有书面和电子文档的方法进行。
叶片生产厂家需要提供书面的空气动力参数，主要包括：●叶片数据的功率值；●对应的Cp值；●转速值；●推力系数；提供的电子数据位Bladed 仿真软件可利用的数据文件。
主要内容包括：●叶片型号●数据包主版本号●数据包分版本号●数据包生成日期●数据包制作人及审批人2.2 整机摩擦系数整机摩擦系数可以通过实际测量的方法来实现。
具体测量方法如下：当风机在现场运行时，将风机调整至调试方式。
对风机在一组风速下运行时的转速进行测量，再通过计算得出风机的整机在各风速情况下的摩擦系数曲线值。
1)确定风速小于5 m/s；2)设定风机为调试方式，即不并网运行；3)设定风机转速对于双馈风力发电机，设定风机转速为0.5ωn，测量风速，风轮转速及变桨角度的 3 min 平均值；4)分别测量0.6ωn，0.7ωn，0.8ωn，0.9ωn，1.0ωn及1.1ωn的风速，风轮转速及变桨角度值；5)通过数学模型计算风机的摩擦系数曲线；详细说明见附件二。