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风电场前期测风塔集中管理系统
作者:admin   发布日期:2015-06-04 14:20   

 

在风电场规划阶段,测风塔位置的选择是否合理、测风数据完整度等因素直接影响风电项目可研阶段风电场产能计算的准确性。从而关系到风电场建成投运后整体效益。合理的测风塔位置选址和正确的数据采集、处理方法是风电项目前期的基础。

一、 前期测风塔的重要意义
    如果将风电场开发项目比作一场战事,测风工程无疑是个周密安排的军事行动,此时测风塔就成为了行动中至关重要的侦察兵。
统计分析显示,测风数据10%的误差可能导致风场年产能30%左右的误差,因此,提高测风数据的准确性和可靠性对风场开发具有非常重要的意义。  
    风电开发的行业规范和众多项目经验表明,测风塔代表性选址及数量的选择是影响测风数据准确可靠的主要因素。然而,目前在风电场前期测风塔管理中,依然存在如下问题,令人不容乐观。
    近年来,随着风力发电技术的不断成熟,风力发电行业迅速发展。各风电开发商开始观注风资源、抢占风资源,在风资源丰富区投资设立测风塔,为将来风电场的投资建设获取第一手风能资料。

二、 测风塔硬件异常解决方案
     风电场内安装的测风塔多一般采用钢绞线斜拉加固方式,高度一般为40~150米。在塔体不同高度处安装有风速计、风向标以及温度、气压等监测设备。可全天24小时不间断地对场址风资源情况进行观测,测量数据被记录并存储于安装在塔体上的数据记录仪中。
   风速仪、风向标安装时,一般至少安装三层,其中应有一套风速、风向传感器安装在10m高度处,另一套风速、风向传感器应固定在拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度处。目前大部分风电运行商,采取的70米高度的测风塔,10米~70米安装4~5层风速传感器,10米~70米高度各安装一套风向传感器。为避免气流畸变一般在70米高度处(轮毂高度)对称安装两套风速、风向传感器。

    在我国风资源丰富“三北”及其他一些地区,自然资源都较为恶劣,经常会发生如下的硬件设备故障:
风杯损坏(人为、极端天气、设备)、 风速及风向标短路 、测风塔电量不足、倒塔(人为、极端天气、工程)。基于以上问题,东润环能测风塔集中管理系统,可以及时监控测风仪器的运营状况监控,如建立数据库、质量控制、及时完备率监控、测风塔异常状况报警等。测风塔故障需及时处理,东润环能可以对测风设备的完备率进行监控,对测风塔异常状况进行实时报警,为核准前测风数据有效率>90%提供硬件保障。
    三、 测风数据异常处理解决方案
  测风塔测风仪采集的数据一般通过无线通讯(GSM,GPRS/CDMA),卫星,短波等方式进行数据传输。在没用无线通讯信号的地方则采取现场取数据的方法。

国标规定现场测量、收集数据应至少连续进行一年,并保证采集的有效数据完整率达到90%以上。但目解决测风塔的有效数据,存在如下问题:测风数据传输方式信号异常导致的数据缺失;传输过程中存储的测风数据异常;各种原因导致的测风数据缺失。

东润环能测风塔集中管理系统,首先对对收集的数据进行初步判断,判断数据是否在合理的范围内;判断不同高度的测量记录相关性是否合理;判断测量参数连续变化趋势是否合理,发现数据缺漏和失真时,可以进行测风数据插补与完善,如卫星数据插补、基于中尺度气象预报数据插补等。

四、 影响风机产能计算结果的因素
  利用一般的风资源评估软件估算风电场产能的时候,由于软件计算过程中采用的数值模拟模型的局限性,当所选测风塔位置不能代表风场内风机总体位置时,评估软件的计算结果很可能与场区内实际风资源情况不符。导致计算产生一定偏差。当地形较为平坦、地面障碍物较少、植被单一、地域较小时,测风塔位置的选取对产能估算结果产生的误差很小,这种误差基本显现不出来。但当地形较复杂时,这种偏差就会很大,误差可以达到30%以上。
   当测风塔位置低于整个风场风机高度时,利用风资源评估软件计算发电量时,产能往往会被高估。反之当测风塔位置高于风机整体高度时发电量会被低估。有些人误认为将测风塔安装在场区内海拔相对较低的位置,这样获取的测风数据相对保守,这种想法是错误的。  
局部地形及陡峭度也会对产能计算产生一定的影响,1997年在柏林欧洲风能会议上,NielsG.Mortensen 和 Erik.L.Petersen的论文中提到:如果测风塔位置非常陡峭,而规划场址不太陡峭,风电机组处风速会被低估,从而发电量会被低估的更多。反之,当测风塔位置较陡峭,而规划区域相对平坦时发电量会被高估,而且被高估的比例会更大。
    对于临近的前期测风塔,东润环能依托目前风电功率预测所覆盖装机容量4800余万千瓦的风电场装机,和数百并网风电场测风塔观测数据,可以根据目前风电场实际运行情况,并对测风数据进行有效的测风数据挖掘,给出专业的测风塔数据分析报告,对后期风电场的产能评估和投资提供具有实战意义的指导和建议。

五、 实现手段
    东润环能以服务型SaaS(软件即服务)的形式提供分布式电站数据服务,支撑用户的运维、经营业务。

六、 服务优势优势
 专业:数百座测风塔运营经验,气象与软件专家融合的专业数据运维团队,卫星观测与模式结果,集合补齐缺测数据;
 方便:可视化操作界面监控所有测风数据,实现在线分析;
 全面:测风数据监控、质量控制、缺测补齐、异常警报和历史统计全流程覆盖。


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