摘要：本文介绍了风电机组风速功率曲线的界说及的相关目标术语，剖析了风速功率曲线的效果和影响要素，并结合行业案例，论述了风速功率曲线的实践使用。风速功率曲线可用于风电机组反常工作数据的清洗、毛病确诊和风电机组发电操控战略的优化等。

关键词：风速；功率；风速功率曲线；反常数据；毛病确诊；优化

1. 导言

关于风力发电机组，查核机组功能、点评发电才能，始终贯穿于整个机组规划、风场选址、机组发电、机组运维等全过程中。如何合理地进步机组工作功率、点评机组工作状况，始终是业内的一个重要研究课题。本文给出了风场风速功率曲线的界说、效果、影响要素、剖析办法以及处理的实践问题，旨在通过对风速功率曲线的介绍、现有办法的剖析和讨论及其使用，对其使用前景和发展方向进行归纳总结。

1. 风速功率曲线界说

依据IEC6140012规范的界说，风力发电机组的风速功率曲线是风力发电机组输出功率随10min均匀风速改变的联系曲线，假如不考虑其他要素（忽略风电机组的内部特性），风力发电机组输入的风速是影响其输出功率（即有功功率）的主要要素。

关于每一种风力发电机组的机型，生产厂商都会有一个理论风速功率曲线，通过实践风速功率曲线与理论风速功率曲线的比照，可判别风力发电机组是否处于超负荷、欠负荷或正常负荷工作。然而因为风电机组的实践工作环境与理想规划环境有较大差别，导致理论风速功率曲线在实践风场中发生误差，因而为了能真实反映风力发电机组的实践工作状态，需求构建风场实践的风速功率曲线。

图 1展示了国内某风场2.5MW机型10台机组的实践风速功率散点与理论风速功率曲线，从图中能够看出，实践的风速功率散点与理论风速功率曲线之间存在某些误差。

风速功率曲线的效果

在风力发电机组的规划阶段，风速功率曲线能够从理论上能够确定风力发电机组的功率特征与工作特色，并且能够从理论上来点评风电机组的发电量与发电功率，从而衡量风电机组的风能转化才能。因而风速功率曲线为风场选址供给了重要的技术查核目标，一起也是机组发电功能的一个重要目标。风速功率曲线的理论规划是风电机组全体规划的重要内容，IEC6140012规范中有如下界说：

风速：流经风轮扫掠区域的风的有用动能通量。

切入风速：使风力机开始发电的最低风速。

切出风速：因为风速过高使得风力机与电网断开的风速。

功率：风力发电机组发电才能的衡量。

丈量功率曲线：按确定的丈量程序测试，批改和规范化处理后，风力发电机组净电功率输出与风速的函数联系，用图形和表格标明。

通过这些界说目标，可将理论风速功率曲线描写出来，使得风速与功率之间的联系到达一个平衡，可依据实践不同的工作条件辅助调整操控战略与工作方法，使风电机组的实践发电量最大。

点评风电机组发电功能，应当比较切入风速到切出风速之间（发电范围）各风速下，风电机组输出功率的巨细。

1. 风速功率曲线的影响要素

点评一个风电机组的发电功能好坏，主要是依据风速功率曲线来判别。但风速功率曲线受实践风场状况、叶片、湍流强度、空气密度、风切变等的影响。

1）风场实践杂乱地势的影响。杂乱地势主要是考虑距离机组必定距离内的地势高度误差及斜度对机组的影响，杂乱地势会对机组周围的风湍流形成较大影响，使得风速、风向都呈现更多的改变性，因而针对地势倾角，需求采用影响因子进行批改。

2）湍流强度的影响。湍流强度是指脉动风速（瞬时风速与均匀风速的差）的均方差与均匀风速的比值。依据IEC规范，当湍流强度大于0.18时，标明湍流处于较高水平，当湍流强度小于0.14时，湍流处于较低水平。

3）叶片的影响。叶片是机组受力、发电的重要部件。假如风电机组叶片受污染，叶片表面的污染物将影响叶片气动功能，并过早的形成涡流，将会削减机组的功率输出，因而依据相应的损失因子对风速功率曲线进行批改。

此外，还需求考虑空气密度、风速丈量等办法对风速功率曲线的影响。

1. 风速功率曲线的实践使用

风速功率不仅能够用来点评风电机组的发电功能，在实践使用中还发挥着巨大效果。

1）风电机组工作数据的清洗。风电机组工作过程中存在诸多反常状况，如计划外停机、风速丈量传感器失灵、弃风限功、机组脱网、叶片受损等状况，这些反常状况会发生反常数据，因而可依据风速功率曲线进行数据清洗。如图2中编号为1、2、3处的反常数据，需求清洗。

2）毛病确诊。风速功率散点中所体现出的反常数据往往代表这机组某种毛病或反常。如图 2中，编号3处，表现为风速到达发电要求，但机组却未发电，可能是机组毛病、采集设备毛病、通信传输设备毛病等状况；编号2处，表现为风速到达发电要求，但机组出力很低，可结合温度的判别是否叶片结冰；编号1处，表现为风速到达发电要求，但机组出力较低，可能是机组限功等原因。

3）超发与无法满发。将实践风速功率曲线与理论风速功率曲线进行比照，超越额定风速后，假如机组的实践功率大于理论额定功率，则机组处于超发状态；假如机组的实践功率小于理论额定功率，则机组处于无法满发状态。

4）实践风速功率曲线的优化。依据风场的前史工作状况，利用风场发电机组的前史工作数据，可对每个风速区间拟合出最优的风速与输出功率之间的联系，为实践风速功率曲线的优化供给理论依据。

1. 结语

本文根据风力发电机组功率曲线的界说,剖析了风速功率曲线的效果及其影响要素，从而论述了风速功率曲线的实践使用。从本文的内容来看，风速功率曲线在机组的整个规划过程、风场选址、发电功能点评、机组相关毛病的确诊等方面均发挥了重要效果。