提高低風速風電場發(fā)電量措施研究

　　某3 號風電機組發(fā)電機雙模改造前后功率曲線對比如圖3 所示。

　　根據(jù)實測結(jié)果，單機發(fā)電量提升大約在0.9%。從目前的數(shù)據(jù)上看，在風速為4m/s －5m/s 段發(fā)電量低于改造前，主要原因為在這個階段發(fā)生發(fā)電機模式切換。
　　目前采取繼續(xù)優(yōu)化程序，以使單機發(fā)電量得到進一步的提高。
　　2.4 降低風電機組自耗電
　　風電機組上有很多的電機需要耗電，通過設(shè)置合理的參數(shù)控制各電機的開啟時機，從而減少風電機組自耗電量。目前主要通過改變發(fā)電機冷卻風扇啟動控制，優(yōu)化齒輪箱潤滑泵的啟動策略來降低風電機組的自耗電。
　　目前測試的兩臺初步效果單機發(fā)電量提升大約在0.36% 左右和0.96% 左右。
　　2.5 更換更大葉片
　　加長葉片，可以增加葉輪掃風面積，從而增加風能捕獲。為增強低風速風電機組的發(fā)電能力，進一步提高低風速地區(qū)風電場的生產(chǎn)水平，選取某4 號87/1500 風電機組作為試驗機組并更換較長葉片，更換后的機組葉輪直徑從87m 增加至93m。選取某4、某5 兩臺相鄰切海拔相同的兩臺機組作對比。93m 葉輪與87m 葉輪機型理論功率曲線對比如圖4 所示。
　　某4 號風電機組更換93m 葉輪后與某5 號風電機組（型號A87/1500）功率曲線對比見圖5。

　　從功率曲線可以看出，某4 號風電機組更換93m 葉輪后功率曲線明顯優(yōu)于某5 號風電機組，通過2012年7月22日至2013 年3 月28 日期間的實際功率曲線對比，某4 號更換葉輪機組在風速低于5m/s 時， 93m 葉輪風電機組與87m 葉輪功率曲線相當。風速在6m/s 以上，93m 葉輪風電機組功率開始明顯上升。在高風速段發(fā)電能力較好，并且較早切入到滿發(fā)狀態(tài)，如圖5 所示。同時，根據(jù)風頻數(shù)據(jù)，統(tǒng)計期內(nèi)5m/s 及以上風速出現(xiàn)概率超過68%。通過2012 年7 月22 日至2013 年3 月28 日期間的統(tǒng)計, 初步結(jié)果認為某4 號機組發(fā)電能力提升6%左右。更換大葉片成為提升低風速地區(qū)風電機組發(fā)電量的最直接有效方法。
　　93m 葉輪直徑的風電機組將啟動風速降至1.5m/s，從而使得占我國風資源30% 的超低風速地區(qū)的風資源得以有效開發(fā)。根據(jù)遠景公司公開數(shù)據(jù)顯示，其93m 葉輪直徑機組基于87m葉輪直徑機組開發(fā)而成，掃風面積增加13.2%，在年平均風速5.5m/s 情況下能夠提升發(fā)電量9% 左右[5]。
　　另外， 有消息稱，Suzlon 公司于2012 年6 月推出一款型號為S111-2.1MW 的風電機組。據(jù)稱，該機組與同類機組相比能夠提高29% 的電力輸出。而Gamesa 發(fā)布了一款2.0MW低風速機型，這款葉輪直徑達114m的機組與同類型97m 葉輪直徑機型相比，掃風面積增大了38%[5]。
　　3 其他優(yōu)化措施
　　3.1 機組廠家對風電機組功率曲線進行優(yōu)化改進