快速計(jì)算風(fēng)機(jī)發(fā)電量的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種快速計(jì)算風(fēng)機(jī)發(fā)電量的方法，屬于風(fēng)電場設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，所述方法包括：獲得風(fēng)資源特征參數(shù)值；根據(jù)風(fēng)資源特征參數(shù)計(jì)算各個(gè)風(fēng)速的概率值；獲得各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線；根據(jù)所述各個(gè)風(fēng)速的概率值和各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線，計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量。本方法和系統(tǒng)解決了現(xiàn)有計(jì)算方法復(fù)雜、工作量大的問題，能夠簡單快速地計(jì)算出風(fēng)機(jī)發(fā)電量。
【專利說明】快速計(jì)算風(fēng)機(jī)發(fā)電量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電場設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種快速計(jì)算風(fēng)機(jī)發(fā)電量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，計(jì)算風(fēng)機(jī)發(fā)電量一般需要以下條件:
[0003]I充分分析風(fēng)電場的風(fēng)資源水平，整理出風(fēng)資源的年系列；
[0004]2風(fēng)機(jī)功率曲線和推力曲線；
[0005]3地形圖。
[0006]但是在具備以上條件下進(jìn)行發(fā)電量計(jì)算是個(gè)較為復(fù)雜的過程，幾乎涵蓋了風(fēng)能專業(yè)的所有可研工作。工作量大，比較繁雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提出了相應(yīng)的風(fēng)機(jī)發(fā)電量計(jì)算方法，可簡單快速計(jì)算風(fēng)電場的發(fā)電量。
[0008]根據(jù)本發(fā)明提出的快速風(fēng)機(jī)發(fā)電量計(jì)算方法，包括:獲得風(fēng)資源特征參數(shù)值；根據(jù)風(fēng)資源特征參數(shù)計(jì)算各個(gè)風(fēng)速的概率值；獲得各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線；根據(jù)所述各個(gè)風(fēng)速的概率值和各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線，計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述風(fēng)資源特征參數(shù)值為WEIBULL分布參數(shù)A、K值；所述根據(jù)風(fēng)資源特征參數(shù)值計(jì)算各個(gè)風(fēng)速的概率值具體為:根據(jù)WEIBULL函數(shù)求出風(fēng)速的概率值，P (S) =WEIBUll (S，K, A, FALSE)，其中，P (S)為風(fēng)速S對(duì)應(yīng)的概率值。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量包括:計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組對(duì)應(yīng)于各個(gè)風(fēng)速的單機(jī)年發(fā)電量，E (S) =Pff (S) *P (S) *H，其中E (S)表示在風(fēng)速S下該風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)年發(fā)電量，H為年發(fā)電小時(shí)數(shù)，PW(S)為根據(jù)所述單機(jī)功率曲線獲得的風(fēng)速S下該風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率，P(S)為風(fēng)速S對(duì)應(yīng)的概率值。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組對(duì)應(yīng)于各個(gè)風(fēng)速的單機(jī)年發(fā)電量中，所述各個(gè)風(fēng)速小于風(fēng)電機(jī)組的切出風(fēng)速。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量進(jìn)一步包括:將每個(gè)風(fēng)速對(duì)應(yīng)的單機(jī)年發(fā)電量相加，獲得各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)總理論發(fā)電量；將單機(jī)總理論發(fā)電量與各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)相乘以獲得該風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，根據(jù)計(jì)算的各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量，選擇年理論發(fā)電量最高的風(fēng)電機(jī)組為最優(yōu)風(fēng)電機(jī)組。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，將獲得的風(fēng)資源特征參數(shù)值、各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線輸入EXCEL表中，在所述EXCEL表中預(yù)置計(jì)算公式，并在所述EXCEL表中自動(dòng)輸出各個(gè)風(fēng)速的概率值以及各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量的計(jì)算結(jié)果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明提出的快速計(jì)算風(fēng)機(jī)發(fā)電量的方法的示意圖；
[0016]圖2，3分別是本發(fā)明使用EXCEL實(shí)現(xiàn)的計(jì)算1500和2000KW機(jī)型發(fā)電量的示意圖；
[0017]圖4是使用EXCEL實(shí)現(xiàn)的計(jì)算不同機(jī)型發(fā)電量的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)機(jī)發(fā)電量計(jì)算方法流程。圖1開始于步驟
SlOlo
[0019]S101、獲得風(fēng)資源特征參數(shù)值，即WEIBULL分布參數(shù)A、K值。所述A、K值可從可研報(bào)告中獲得，也可以從現(xiàn)有的風(fēng)資源分析的一些軟件工具中獲得，例如wasp統(tǒng)計(jì)值為:A=7.9 ；K=1.77。
[0020]S102、根據(jù)WEIBULL函數(shù)求出風(fēng)速的概率值。具體計(jì)算公式為:
[0021 ] P (S) =WEIBUll (S，K, A, FALSE);
[0022]其中，P(S)為風(fēng)速S對(duì)應(yīng)的概率值，K和A是上述WEIBULL分布參數(shù)。
[0023]S103、獲得各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線PW(S)，單機(jī)功率曲線PW⑶表示該風(fēng)電機(jī)組在不同風(fēng)速S下的單機(jī)功率。
[0024]S104、根據(jù)風(fēng)速的概率值和各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線，計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量。
[0025]具體的，對(duì)于每個(gè)風(fēng)電機(jī)組，首先計(jì)算每段風(fēng)速對(duì)應(yīng)的單機(jī)年發(fā)電量E(S):
[0026]E (S) =PW (S) *P (S) *H
[0027]E(S)表示在風(fēng)速S下該風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)年發(fā)電量，H為年發(fā)電小時(shí)數(shù)，例如為8760，Pff(S)為風(fēng)速S下該風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率，P(S)為風(fēng)速S對(duì)應(yīng)的概率值；
[0028]需要注意的是，不同的風(fēng)電機(jī)組的切出風(fēng)速不同，因此，對(duì)于特定風(fēng)電機(jī)組來說，僅需要計(jì)算小于該風(fēng)電機(jī)組的切出風(fēng)速的風(fēng)速對(duì)應(yīng)的單機(jī)年發(fā)電量；
[0029]然后，將每段風(fēng)速對(duì)應(yīng)的單機(jī)年發(fā)電量相加，便可獲得該風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)總理論發(fā)電量;
[0030]將單機(jī)總理論發(fā)電量與風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)相乘可獲得該風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法可以利用EXCEL計(jì)算模板來實(shí)現(xiàn)快速、簡單的計(jì)笪
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[0032]例如，可以對(duì)不同裝機(jī)容量(例如1500、2000、3000KW等)的風(fēng)電機(jī)組，制定不同的工作表，如圖2，3所示。對(duì)應(yīng)于1500裝機(jī)容量的工作表(圖2)中。獲得的風(fēng)資源特征參數(shù)記錄在A3和B3中。F列示出了各種風(fēng)速，根據(jù)不同風(fēng)電機(jī)組的切出風(fēng)速的不同，F(xiàn)列的長度在不同表格中也有所不同。功率曲線如G列所示。H列為計(jì)算出的各種風(fēng)速所占比例，SP概率值。I列為各種風(fēng)速對(duì)應(yīng)的發(fā)電量。當(dāng)然，在這些工作表中也可包括上文所述風(fēng)電機(jī)組年理論發(fā)電量的相應(yīng)項(xiàng)。在所述EXCEL表格中，預(yù)置了實(shí)現(xiàn)上述計(jì)算的公式，當(dāng)輸入所需的參數(shù)后，便可自動(dòng)計(jì)算出風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量。
[0033]本發(fā)明還可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)電機(jī)組的對(duì)比，以甄選發(fā)電量較大的最優(yōu)風(fēng)電機(jī)組。如圖4所示，在包括所有風(fēng)電機(jī)組相應(yīng)數(shù)據(jù)的總表中，包括所有待選風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量。其中2000kw機(jī)型的切出風(fēng)速為20m/s，因此，功率值在風(fēng)速為20m/s以后為O (見圖4的黃色部分)。當(dāng)然，該表中也可列出其他項(xiàng)目，例如單機(jī)利用小時(shí)數(shù)等。如圖4所示，參評(píng)的機(jī)型有:華銳SL1500/89、東汽BD82B (1500KW)、京城新能源AY93-2000A。通過將所需參數(shù)輸入圖4所示的表格進(jìn)行計(jì)算可得出三種機(jī)型的排名結(jié)論:
[0034]單機(jī)年理論發(fā)電量排名:AY93-2000A、SL1500/89、BD82B(1500KW)
[0035]單機(jī)利用小時(shí)數(shù)排名:SL1500/89、BD82B(1500KW)、AY93-2000A
[0036]E33 就是全場年理論發(fā)電量:SL1500/89、BD82B (1500KW)、AY93-2000A
[0037]電量綜合排名:華銳SL1500/89優(yōu)先。
[0038]當(dāng)然，本發(fā)明還可通過其他的軟件、硬件或固件等實(shí)現(xiàn)。比如，每個(gè)步驟或幾個(gè)步驟的組合可以使用單獨(dú)的工業(yè)計(jì)算機(jī)或綜合服務(wù)器等實(shí)現(xiàn)，這些硬件設(shè)備之間可通過有線或無線的方式進(jìn)行通信。例如對(duì)于風(fēng)資源特征參數(shù)值和單機(jī)功率曲線的獲取，可以通過所述裝置自動(dòng)從數(shù)據(jù)庫中提取，并根據(jù)預(yù)置的計(jì)算功能計(jì)算出所需的發(fā)電量結(jié)果，當(dāng)然也可以將這些提取出的數(shù)據(jù)發(fā)送至其他裝置，例如綜合服務(wù)器，由綜合服務(wù)器對(duì)所有的風(fēng)電機(jī)組統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)電量的計(jì)算等等。這些實(shí)施方式都是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇的，這里不再贅述。
[0039]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅為說明而提出，并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要對(duì)其中的一些技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，這些調(diào)整并不超出本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種快速風(fēng)機(jī)發(fā)電量計(jì)算方法，其特征在于，該方法包括: 獲得風(fēng)資源特征參數(shù)值； 根據(jù)風(fēng)資源特征參數(shù)值計(jì)算各個(gè)風(fēng)速的概率值； 獲得各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線； 根據(jù)所述各個(gè)風(fēng)速的概率值和各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線，計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于: 所述風(fēng)資源特征參數(shù)值為WEIBULL分布參數(shù)A、K值； 所述根據(jù)風(fēng)資源特征參數(shù)值計(jì)算各個(gè)風(fēng)速的概率值具體為:根據(jù)WEIBULL函數(shù)求出風(fēng)速的概率值，P (S) =WEIBUll (S，K, A, FALSE)，其中，P(S)為風(fēng)速S對(duì)應(yīng)的概率值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于: 所述計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量包括: 計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組對(duì)應(yīng)于各個(gè)風(fēng)速的單機(jī)年發(fā)電量，E (S) =PW(S) *P (S) *H，其中E(S)表示在風(fēng)速S下該風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)年發(fā)電量，H為年發(fā)電小時(shí)數(shù)，PW⑶為根據(jù)所述單機(jī)功率曲線獲得的風(fēng)速S下該風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率，P(S)為風(fēng)速S對(duì)應(yīng)的概率值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于: 所述計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組對(duì)應(yīng)于各個(gè)風(fēng)速的單機(jī)年發(fā)電量中，所述各個(gè)風(fēng)速小于風(fēng)電機(jī)組的切出風(fēng)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于: 所述計(jì)算各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量進(jìn)一步包括: 將每個(gè)風(fēng)速對(duì)應(yīng)的單機(jī)年發(fā)電量相加，獲得各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)總理論發(fā)電量； 將單機(jī)總理論發(fā)電量與各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)相乘以獲得該風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 根據(jù)計(jì)算的各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量，選擇年理論發(fā)電量最高的風(fēng)電機(jī)組為最優(yōu)風(fēng)電機(jī)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一方法,其特征在于: 將獲得的風(fēng)資源特征參數(shù)值、各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率曲線輸入EXCEL表中，在所述EXCEL表中預(yù)置計(jì)算公式，并在所述EXCEL表中自動(dòng)輸出各個(gè)風(fēng)速的概率值以及各個(gè)風(fēng)電機(jī)組的年理論發(fā)電量的計(jì)算結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104252684SQ201310267982
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月29日
【發(fā)明者】王曉林 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計(jì)院