风电场理论模拟与实际发电量差距的原因分析.pdfVIP

【摘要】当前风电场前期选址的地形越来越复杂，对前期评估的准确

性要求越来越高。由于风资源评估的不确定性现象普遍存在，本文结合实际案例，

根据前期测风塔选址、测风塔风速代表性、微观选址合理性、机组运维结果等因

素，对风电场前期理论计算发电量与后期实际运行发电量之间的差值原因进行分

析，既可以为本风电场提升发电量提供理论依据，也可以对其他项目的前期、后

期评估提供一定的帮助。

【关键词】发电量误差原因分析准确性

1综述分析背景

发电量评估作为风资源分析中最重要的环节，其结果的准确性直接关

系到项目的投资开发，而由于评估过程中的种种不确定性因素的存在，使

得评估结果难以把握，本报告根据某风电场理论模拟与实际发电量，综合

测风塔、SCADA数据、运维记录等资料对发电量差距的原因进行分析。

1.1分析方案

（1）测风塔代表性分析：根据测风塔的位置代表性、风速代表性、测

风塔周边环境变迁情况等角度对测风塔的综合代表性进行分析；

（2）微观选址合理性评估：评价点位微观选址方案的合理性；

（3）机组运行指标：对机组的运维结果进行分析，初步评价风场及机

组的运行状况；

（4）WT模拟设置影响：对WT模型的森林密度、粗糙度典型值进行调

整，观察不同的模型设置对发电量的影响。

1.2项目综述

该风电场位于属于复杂山地项目，安装25台机组，轮毂高度80m，总

装机容量50MW。风电场的地理位置如下图所示。

图1：风电场地形地貌图

2理论模拟与实际发电量对比2.1MeteodynWT模拟计算

2.1.1测风塔信息

风电场内及附近共有2座测风塔，编号为：0001#、0002#，测风塔的

基本信息如下表所示。

表1：测风塔基本信息

测风塔有效数据完整率达到99%以上，满足GB/T18710-2002《风电场

风能资源评估方法》中对数据完整率大于90%的要求，风电场的地形及测风

塔分布如下图所示。

图2：风电场的地形及测风塔分布

2.1.2测风塔参照年订正

风电场的年平均风速具有年际变化特征，由于收集到的风电场运行数

据为2020年数据，所以理论计算发电量前需要将测风塔数据订正到2020

年水平。目前暂未收集到长期气象站数据，因此暂根据中尺度ERA5数据进

行订正。

表2：长期参考数据历年年平均风速变化

0001#、0002#测风塔数据与中尺度数据的相关性如下图所示。

图3：0001#（左）、0002#（右）测风塔中尺度数据的相关示意图

由以上图表可知，0001#、0002#测风塔数据与长期风速的相关性R2为

0.709、0.623。另外与测风塔同期的中尺度数据年平均风速为6.04m/s、

6.74m/s，通过长期数据的2020年风速对比判断：0001#测风年为小风年、

0002#测风年为大风年。考虑到收集到风电场实际运行数据为2020年，因

此需要将测风塔数据订正到2020年的水平。订正结果如下表所示。

表3：测风塔数据参照年风速订正

2.1.3理论计算结果

使用MeteodynWT软件对风电场进行模拟计算，软件设置如下表。

表4：流体模型参数设置

图4：风电场风资源模拟图谱

综合折减系数取0.8，计算结果如下表所示。

表5：理论发电量计算结果

从计算结果来看，全场25台机组中发电量最低为1673h（#13），最高

为2446h（#4），有16个点位（A2、A10、A11、A12、A13、A14、A15、A16、

A17、A18、A19、A20、A22、A23、A24、A25）发电量低于全场平均2052h，

风电场发电量整体偏差较大。

2.2风电场实际运