大型風力發電場規劃和運行技術研究

  風電機組選擇和布置 選擇和布置風電機組的原則是使風電場的單位度電成本最低。為此在了解機組性能和價格的同時，特別需要認真研究風電場在考慮尾流影響和風速風向分布條件下的功率輸出特性。  
含風電場的電力系統隨機生產模擬 電力系統隨機生產模擬是評價電力系統運行的技術經濟指標、分析生產成本和制定燃料計劃的主要工具。隨著風電場數量和容量的增加，應當在電力系統隨機生產模擬中考慮風電場的影響。為此關鍵的問題是建立風電場的發電可靠性模型。  
針對以上問題，筆者進行了以下的研究工作。 
    1.1 風電場輸出功率特性計算 
    由于受尾流效應的影響，風電場的輸出功率不僅和風的大小相關，而且還和風的方向相關。通過定義尾流系數矩陣可以反映尾流效應對風電場輸出功率的影響，并依此求出多臺相同風電機組的等效功率特性，最終得到整個風電場的實際輸出功率和尾流損失[3]。
    該研究成果可以改進現有風電場輸出功率的計算方法，對于提高風電場規劃的準確性和科學性具有重要價值。 
    1.2 風電場發電可靠性模型研究 
    以不同風電場風速、風向和氣溫的聯合概率分布為基礎，首先計算風電場輸出功率的聯合概率分布，并由此建立適合多個風電場的可靠性模型與算法。該模型不但考慮了風的隨機性和機組的強迫停運率，而且還考慮了風電場之間風的相關性以及尾流效應和環境溫度對風電場可靠性的影響。
    應用所建立的風電場發電可靠性模型可以進行含風電場的電力系統隨機生產模擬和風電場的技術經濟評估工作。 
    1.3 含風電場的電力系統隨機生產模擬 
    對電力系統運行而言，風電場可以節約常規機組燃料、減少發電廠污染物排放和替代部分常規發電機組容量。因此采用風力發電后，在滿足相同負荷要求的條件下電力公司在常規能源方面的費用將減少，所減少的費用稱為可避免費用(Avoided Cost)。通過對含風電場的電力系統進行隨機生產模擬，可以計算風電場給電力系統運行帶來的可避免費用。
    可避免費用是并網運行風電場對電力系統貢獻的綜合度量，也是評估風電場的重要指標。
    2 風電場并網運行研究