海上风电机组功率曲线测试技术研究与应用技术应用案例

来自 搜狐网 的图片

海上风电机组功率曲线测试技术研究与应用技术应用案例风力发电机组的功率特性曲线是衡量风力发电机组发电能力的最佳技术指标。常规风电机组功率曲线测试需要在被测风机主风向安装测风塔，并设置气压计、湿度计、温度计等设备，投入成本较高，测试时间较长。

目录

一、背景

风力发电机组的功率特性曲线是衡量风力发电机组发电能力的最佳技术指标。常规风电机组功率曲线测试需要在被测风机主风向安装测风塔，并设置气压计、湿度计、温度计等设备，投入成本较高，测试时间较长。特别是在海上风电领域，难度更为增大，由于海上测风塔建设成本更高，安装难度大，实际已开展的海上功率曲线测试业务较少，在国内尚处于探索阶段。而雷达测风仪是利用激光反射原理进行风速风向测量，有效增大了测试的有效扇区面积，缩短了测试时间，降低了成本，数据分析结果更加可靠。本项目通过机舱式激光雷达测风技术，实施海上机组功率曲线测试业务，切实掌握和监督海上机组的实际发电性能，促进提高发电量，对节省测试成本，维护业主利益，促进海上风电技术进步具有积极贡献。

二、应用案例

1. 项目概述

项目基于IEC61400-12-1功率曲线测试标准，对其不满足海上应用环境的条件和技术，采取了新的方法进行尝试，通过机舱式激光雷达测风技术，成功实现了海上风电机组的功率曲线测试。

2. 主要效益

利用机舱式激光雷达进行海上机组功率曲线测试，不需要建设海上测风塔和海上平台，且可以重复使用，测试1个机型可节省建设成本500万（海上测风塔），按未来测试10个机型计算，可节省建设成本5000万。

利用本技术已完成1种海上机型的功率曲线测试工作，测试结果显示，其与保证功率曲线的偏差在3%以上，经过整改复测，提升发电量2%以上。本机型装机容量20万千瓦，按每年发电等效2500小时，海上机组电价0.75元/千瓦时估算，每年可为风电场带来额外收益750万元。

三、技术要点

1. 掌握了激光雷达的安装、参数设置、数据存储、数据传送、时间同步和气象数据处理等技术。确定了与不同测量设备的数据进行格式和时间匹配方法。

2. 依照海上风电场实际情况，综合考虑了包括雷达本身的翻滚、俯仰、遮挡，以及海水涨退潮对测量高度的影响，确定了风速的重构方法，提高了海上风电机组测风的准确性。研究了影响激光雷达数据有效率各种因素，确定了雷达数据筛选规则。

3. 根据海上测试项目的实际需求，研制了一套功率特性测量设备，用于采集气象、功率和风机运行数据等。根据海上单台机组的容量、电缆线径和布置结构，将功率采集拓展到单相双通道，以满足功率曲线测量需求。

4. 开发编写了满足海上功率曲线测试要求的测试程序，探索形成了海上功率曲线测试工作的完整流程。

四、应用前景

完善了龙源集团海上风电机组功率曲线测试的技术能力，提高了集团运行分析技术能力，为集团生产运营、机组优化、风电项目出质保验收提供了有效的技术保障；逐步完善性能优化分析团队建设，培养多名掌握海上功率曲线测试业务的人才，具备了一定的风电场运行优化的能力，为开展海上风电场运行优化工作奠定了基础。