专利名称：风力发电机组综合优化选型方法
技术领域：
本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组综合优化选型方法。
背景技术：
风力发电机组是风电场项目中的核心设备，其投资约占整个风电场总投资的74% 至82%。除投资额巨大外，机组与风能资源特性的匹配情况、运行可靠性、可维护性等对于风电场全寿命周期的经济效益有着重大影响。近年来，在全球风电装机容量迅猛增长的同时，风力发电机组制造产业也迅速发展起来。随着机组制造企业不断增多和研发水平突飞猛进，技术路线不同、性能参数各异的机型层出不穷，大大扩展了风电场开发商的机组选型范围。目前工程设计单位多沿用上世纪90年代提出的选型方法，即按照提出候选机型、 技术参数比较、理论发电量比较、技术经济比较等步骤完成机组选型。经详细分析研究，上述机组选型方法主要存在以下问题1.候选机型方案有限，一般只有5 10种方案，存在遗漏最优方案的风险。提出候选机型方案是机组选型的第一步，如果所提出的候选机型没有一个能与风电场资源情况完美匹配，则机组选型工作必将宣告失败。2.在技术经济比较中，对项目在生产运营阶段的投资成本考虑不够充分。风电场的运营期一般为20年，由于不同机组的技术路线不同，产品质量各异，机组在生产运营阶段的成本也大相径庭，故应进行充分考虑。
发明内容
针对上述背景技术中提到现有风电发电机组选型方法中候选方案不足和对投资成本考虑不足等缺点，本发明提出了一种风力发电机组综合优化选型方法。本发明的技术方案是，风力发电机组综合优化选型方法，其特征是该方法包括以下步骤步骤1 采集拟建风电场所在区域的测风资料，拟合得到风速分布函数；步骤2 采集侯选风力发电机组机型的技术参数，建立机组功率曲线特性函数；步骤3 在步骤1和步骤2的基础上计算资源匹配指数；步骤4 在步骤2的基础上计算各候选机型成本指数；步骤5 在步骤3和步骤4的基础上计算综合匹配指数；步骤6 将各机型的综合匹配指数按由大到小顺序进行排序，选择指定数量机型作为入围机型；步骤7 计算各入围机型方案的年上网电量；步骤8 计算各入围机型的全寿命周期成本；步骤9 在步骤7和步骤8的基础上计算综合价值指数；步骤10 将各入围机型的综合价值指数V按由大到小顺序进行排序，排名在设定位的机型即为最终推荐机型。 所述风速分布函数的计算公式为
权利要求
1.风力发电机组综合优化选型方法，其特征是该方法包括以下步骤步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 步骤5 步骤6 入围机型； 步骤7 步骤8 步骤9采集拟建风电场所在区域的测风资料，拟合得到风速分布函数； 采集侯选风力发电机组机型的技术参数，建立机组功率曲线特性函数； 在步骤1和步骤2的基础上计算资源匹配指数； 在步骤2的基础上计算各候选机型成本指数； 在步骤3和步骤4的基础上计算综合匹配指数；将各机型的综合匹配指数按由大到小顺序进行排序，选择指定数量机型作为计算各入围机型方案的年上网电量； 计算各入围机型的全寿命周期成本； 在步骤7和步骤8的基础上计算综合价值指数； 步骤10 将各入围机型的综合价值指数V按由大到小顺序进行排序，排名在设定位的机型即为最终推荐机型。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组综合优化选型方法，其特征是所述风速分布函数的计算公式为
3.根据权利要求1所述的风力发电机组综合优化选型方法，其特征是所述机组功率曲线特性函数的计算公式为
4.根据权利要求1所述的风力发电机组综合优化选型方法，其特征是所述资源匹配指数的计算公式为
5.根据权利要求1所述的风力发电机组综合优化选型方法，其特征是所述机型成本指数的计算公式为
6.根据权利要求1所述的风力发电机组综合优化选型方法，其特征是所述综合匹配指数的计算公式为
7.根据权利要求1所述的风力发电机组综合优化选型方法，其特征是所述全寿命周期成本的计算公式为LCC = IC+OC+MC+FC+DC 其中LCC为全寿命周期成本； IC为一次投资成本； OC为运行成本； MC为维护成本； FC为故障成本； DC为报废成本。
8.根据权利要求1所述的风力发电机组综合优化选型方法，其特征是所述综合价值指数的计算公式为V =丄 LCC其中V为综合价值指数。
全文摘要
本发明公开了风力发电技术领域中的一种风力发电机组综合优化选型方法。本发明提出风力发电机组综合优化选型方法，分为初步选型和详细选型两个阶段，在初步选型阶段，分别计算各候选机型的资源匹配指数和机型成本指数，依据综合匹配指数确定入围机型；在详细选型阶段，分别计算各入围机型的年上网电量和全寿命周期成本，依据综合价值指数确定推荐方案。本发明具备输入参数少、操作简便等优点，适用于风电场工程设计中的风力发电机组选型工作。
文档编号F03D9/00GK102192102SQ201110155670
公开日2011年9月21日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者刘永前, 刘瑞轩 申请人:华北电力大学