風電場并網運行穩態特性研究

    2．4風電機組分布和尾流效應    ．
    大型風電場的風力發電機組數目很多，各個風力發電機組按照一定的方式來布置，這使得作用到各風電機組的風速大小不完全相同。因此即使測出的風速大小保持不變，風電場中各風力發電機組也因位置不同而處于不同的運行狀態，在研究風電機群對系統穩態特性影響需要考慮這一因素。本文建立了基于風速尾流模型的簡化風電場分布模型，利用該模型可以計算風電場風速的分布，研究整個風電場對電力系統穩態特性的影響。            
    (1)機群分布, 
    風力發電機群在風電場是按一定的要求分布。不論風電機群怎樣布置，總可以給出每一臺風力發電機組在風電場中相對于測風點的位置。由于風向變化的隨機性，所以沿風向各風力發電機組之間的距’離將隨著風向的變化而改變。原則上根據風電場來風的風向，可以確定任意一臺風力發電機組沿風向距測風點的距離。
    (2)尾流效應
    在風電場中，風速沿主風向從上一排到下一排時大小和方向將有一定的變化，這種變化就是尾流效應。尾流效應主要是與風力發電機組在風電場中的布置和排列及風電場地表粗糙程度等因素有關。常見的風電場風速尾流模型有Jensen模型、I，issaman模型和Rahman模型。其中Rahman模型不僅考慮了風力機轉子直徑、機組之間的距離，而且還計及了風電場地形地貌、粗糙程度、大氣擾動密度等對尾流的影響，經風電場實際測風驗證，Rahman模型具有很好的精度。因此本文采用Rahman模型計算風速尾流損失，進而可得到風電場所有風力發電機組輪轂高度的風速。            
    3  含風電場的電力系統穩態計算