[发明专利]一种风电场风机选型方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其是一种风电场风机选型方法。

背景技术

风能以其清洁、环保、取之不尽等优点，受到世界各国的广泛关注。风力发电是风能利用的主要形式。近年来，我国风电事业发展迅速，风电场的数量也在逐年增加。一般情况下，风力发电机组的投资占风电场总投资的70％-80％。同时，风力发电机组线型还影响风电场的年上网电量以及经济收益。因此，风力发电机组选型尤其重要。低风速地区，地形条件较为复杂，风资源分布不均匀，风切变、湍流及入流角差异较大，整个风场采用过于片面的风机机型或者轮毂高度将不能实现最优的资源利用，会出现部分好资源利用不佳的情况，目前，市场上虽有一些优化设计的方法，但主要以电量最优化为目标，且精细化程度不够，没有针对各个机位点进行优化比选。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精细化的风电场风机选型方法，确保每个风机点位的风资源最大化的被利用，同时考虑每台风机的造价乃至整个风场的经济性状况，最终实现整个风电项目内部收益率最大的目标。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种风电场风机选型方法，包括以下步骤：

S1、通过计算为风场各个风机点位在每种风机容量下分别匹配一个单位度电投资最好的风机型号；

S2、根据风场总容量，将风机库中所有合理的风机容量进行组合，并根据步骤S1中风机点位的数量，筛选出满足风机点位数量要求的若干组风机容量组合；

S3、选取步骤S2中筛选出的任一组风机容量组合，从步骤S1的风机点位中选出满足该风机容量组合的具体风机型号组合，并计算出该风机容量组合内总的单位度电投资最好的一个风机型号组合；

S4、重复步骤S3使得每种风机容量组合各得到与之匹配的最好的一个风机型号组合，比较得到的风机型号组合的总的单位度电投资，选出总的单位度电投资最好的N个方案，其中N≥1；

S5、分别计算选出的N个方案的内部收益率，并通过比较得到内部收益率最好的方案，即为最优方案。

进一步，所述单位度电投资为风力发电机的发电量与风力发电机的初始成本的比值，且比值越大则单位度电投资越好。

进一步，所述风力发电机的发电量为风力发电机的理论年发电量，风力发电机的初始成本为风机成本、塔架成本和基础建设成本之和。

进一步，在步骤S2中，每组风机容量组合的风机容量之和等于风场总容量。

进一步，在步骤S1中，每个风机点位分配有不同的风机容量，先为风机点位分配一个风机容量，并计算出该风机容量内单位度电投资最好的一个风机型号，然后再为风机点位分配下一个风机容量，并重复上述计算过程，直至计算得出每个风机点位在每种风机容量下单位度电投资最好的一个风机型号。

进一步，在步骤S3中，每个风机点位按照不同的风机容量对应有一个单位度电投资最好的风机型号，在选定一组风机容量组合后，根据该风机容量组合先选取数量匹配的风机点位，选取的风机点位对应匹配一个风机型号，使风机容量组合转化为具体的风机型号组合，计算出该风机型号组合的单位度电投资。

进一步，在步骤S3中，每个风机容量组合具有多种风机型号组合，计算所有符合该风机容量组合的风机型号组合的单位度电投资，通过比较不同风机型号组合的总的单位度电投资，选出该风机容量组合内总的单位度电投资最好的一个风机型号组合。

进一步，在步骤S4中，每种风机容量组合对应一个风机型号组合，将不同风机型号组合的总的单位度电投资进行比较，以选出最好的N个方案。

进一步，还包括，在步骤S2中，计算找出风场各个风机点位单位度电投资最差的一个风机型号；在步骤S4中，同时选出单位度电投资最差的N个方案，其中N≥1；在步骤S5中，分别计算选出的最差的N个方案的内部收益率，并将其排序。

进一步，当给定风场总容量时，所述风机容量组合的容量和等于给定的风场总容量；

当给定风场容量范围时，先在该范围内按一定的差值选取若干个风场容量值，并对每个风场容量值按给定风场总容量的情况计算，得出每个风场容量值下的内部收益率最好的方案，并将其对比选出最优方案。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：