提高低風(fēng)速風(fēng)電場發(fā)電量措施研究

　　某3 號風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)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(jī)發(fā)電量提升大約在0.9%。從目前的數(shù)據(jù)上看，在風(fēng)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(jī)模式切換。
　　目前采取繼續(xù)優(yōu)化程序，以使單機(jī)發(fā)電量得到進(jìn)一步的提高。
　　2.4 降低風(fēng)電機(jī)組自耗電
　　風(fēng)電機(jī)組上有很多的電機(jī)需要耗電，通過設(shè)置合理的參數(shù)控制各電機(jī)的開啟時機(jī)，從而減少風(fēng)電機(jī)組自耗電量。目前主要通過改變發(fā)電機(jī)冷卻風(fēng)扇啟動控制，優(yōu)化齒輪箱潤滑泵的啟動策略來降低風(fēng)電機(jī)組的自耗電。
　　目前測試的兩臺初步效果單機(jī)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(fēng)面積，從而增加風(fēng)能捕獲。為增強(qiáng)低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電能力，進(jìn)一步提高低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電場的生產(chǎn)水平，選取某4 號87/1500 風(fēng)電機(jī)組作為試驗機(jī)組并更換較長葉片，更換后的機(jī)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(jī)組作對比。93m 葉輪與87m 葉輪機(jī)型理論功率曲線對比如圖4 所示。
　　某4 號風(fēng)電機(jī)組更換93m 葉輪后與某5 號風(fēng)電機(jī)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(fēng)電機(jī)組更換93m 葉輪后功率曲線明顯優(yōu)于某5 號風(fēng)電機(jī)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(jī)組在風(fēng)速低于5m/s 時， 93m 葉輪風(fēng)電機(jī)組與87m 葉輪功率曲線相當(dāng)。風(fēng)速在6m/s 以上，93m 葉輪風(fēng)電機(jī)組功率開始明顯上升。在高風(fēng)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(fēng)頻數(shù)據(jù)，統(tǒng)計期內(nèi)5m/s 及以上風(fēng)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(rèn)為某4 號機(jī)組發(fā)電能力提升6%左右。更換大葉片成為提升低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量的最直接有效方法。
　　93m 葉輪直徑的風(fēng)電機(jī)組將啟動風(fēng)速降至1.5m/s，從而使得占我國風(fēng)資源30% 的超低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)資源得以有效開發(fā)。根據(jù)遠(yuǎn)景公司公開數(shù)據(jù)顯示，其93m 葉輪直徑機(jī)組基于87m葉輪直徑機(jī)組開發(fā)而成，掃風(fēng)面積增加13.2%，在年平均風(fēng)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(fēng)電機(jī)組。據(jù)稱，該機(jī)組與同類機(jī)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(fēng)速機(jī)型，這款葉輪直徑達(dá)114m的機(jī)組與同類型97m 葉輪直徑機(jī)型相比，掃風(fēng)面積增大了38%[5]。
　　3 其他優(yōu)化措施
　　3.1 機(jī)組廠家對風(fēng)電機(jī)組功率曲線進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)