基于大数据的风电场风能资源评价方法.pdfVIP

第１７卷 第１期　　　　　　　　　　　　　　兰州石化职业技术学院学报　　　　　　　　　　　　 　　　Ｖｏｌ．１７Ｎｏ．１ ２０１７年３月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｎｚｈｏｕＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍａｒ．，２０１７ 　　文章编号：１６７１－４０６７（２０１７）０１－００２４－０３ 基于大数据的风电场风能资源评价方法 杜吉梁，张克功 （兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系，甘肃 兰州７３００６０） 摘要：利用某风电场全年输出功率与风速测量数据，计算可利用风能占比、年有效风功率 密度和可利用风能累计小时数等参数，给出一种基于大数据环境下的评价风电场风能资 源和风能资源利用情况的方法。 关键词：大数据；风速；风功率密度；风能转化率 中图分类号：ＴＭ６１４　　 　 　 　 　文献标识码：Ａ ２　风电场风能资源及其利用情况评估 １　概述及风电场数据采集状况 模型 　　风能是地球表面大量空气流动所产生的动能， ２．１　计算平均风速和可利用的风能年累积小时数 是一种最具活力的可再生能源，风力发电是风能最 从风速、风功率密度、可利用的风能年累积小时 ［１］ ［２］ 主要的应用形式 。 数 三个维度评估风能资源。利用统计数据计算 我国某风电场已先后进行了一、二期建设，现有 该风电场２０１５年日平均风速、月平均风速、年平均 风机１２４台，总装机容量约２０万千瓦。现采集该风 风速。 电场一年内每隔１５分钟的各风机安装处的平均风 每个时刻的风速统计风电场全年风速频数，结 速和风电场日实际输出功率，共３５０４０条数据，数据 果如图１所示。出现次数最高的风速为４．６ｍ／ｓ，出 格式如表１所示。本文将利用这些数据对该风电场 现次数为７４２次。频数比较高的风速在３～５ｍ／ｓ。 的风能资源及其利用情况进行评估。 表１　部分采集数据及格式 平均风速和风电场日实际输出功率表 ２０１５年１月１日 功率单／ＭＷ；风速／ｍ／ｓ 时间 功率 风速 时间 功率 风速 时间 功率 风速 时间 功率 风速 ０：１５ ３４ ４．１６：１５ ２５ ４．７１２：１５ ０ ２．３１８：１５１３ ３．９ ０：３０ ２４ ４．９６：３０ ２５ ５．７１２：３０ ０ ２．３１８：３０ １８ ３．５ 图１　风电场２０１５年每个时刻风速频数条形统计图 利用风速区间在３～２０ｍ／ｓ的频数和，计算可 ０：４５ ３６ ４．７６：４５ ２４ ４．７１２：４５ １ ２．５１８：４５２４ ４．１ 利用风能占比 １：００ ２９ ５．６７：００ ２３ ５．４１３：００ １ ２．５１９：００２２ ４．６ ２９９３４ 　　　　ａ＝ ＝８５４５％ （１） ３５０２９ １：１５ ２１ ５．１７：１５ ２７ ５．６１３：１５ ２ ２．５１９：１５２０ ４．５ 利用每天每个小时的四条测量数据，计算时平 均风速ｖ