專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)電場項目中的核心設(shè)備，其投資約占整個風(fēng)電場總投資的74% 至82%。除投資額巨大外，機(jī)組與風(fēng)能資源特性的匹配情況、運(yùn)行可靠性、可維護(hù)性等對于風(fēng)電場全壽命周期的經(jīng)濟(jì)效益有著重大影響。近年來，在全球風(fēng)電裝機(jī)容量迅猛增長的同時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造產(chǎn)業(yè)也迅速發(fā)展起來。隨著機(jī)組制造企業(yè)不斷增多和研發(fā)水平突飛猛進(jìn)，技術(shù)路線不同、性能參數(shù)各異的機(jī)型層出不窮，大大擴(kuò)展了風(fēng)電場開發(fā)商的機(jī)組選型范圍。目前工程設(shè)計單位多沿用上世紀(jì)90年代提出的選型方法，即按照提出候選機(jī)型、 技術(shù)參數(shù)比較、理論發(fā)電量比較、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較等步驟完成機(jī)組選型。經(jīng)詳細(xì)分析研究，上述機(jī)組選型方法主要存在以下問題1.候選機(jī)型方案有限，一般只有5 10種方案，存在遺漏最優(yōu)方案的風(fēng)險。提出候選機(jī)型方案是機(jī)組選型的第一步，如果所提出的候選機(jī)型沒有一個能與風(fēng)電場資源情況完美匹配，則機(jī)組選型工作必將宣告失敗。2.在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較中，對項目在生產(chǎn)運(yùn)營階段的投資成本考慮不夠充分。風(fēng)電場的運(yùn)營期一般為20年，由于不同機(jī)組的技術(shù)路線不同，產(chǎn)品質(zhì)量各異，機(jī)組在生產(chǎn)運(yùn)營階段的成本也大相徑庭，故應(yīng)進(jìn)行充分考慮。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述背景技術(shù)中提到現(xiàn)有風(fēng)電發(fā)電機(jī)組選型方法中候選方案不足和對投資成本考慮不足等缺點，本發(fā)明提出了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟1 采集擬建風(fēng)電場所在區(qū)域的測風(fēng)資料，擬合得到風(fēng)速分布函數(shù)；步驟2 采集侯選風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)型的技術(shù)參數(shù)，建立機(jī)組功率曲線特性函數(shù)；步驟3 在步驟1和步驟2的基礎(chǔ)上計算資源匹配指數(shù)；步驟4 在步驟2的基礎(chǔ)上計算各候選機(jī)型成本指數(shù)；步驟5 在步驟3和步驟4的基礎(chǔ)上計算綜合匹配指數(shù)；步驟6 將各機(jī)型的綜合匹配指數(shù)按由大到小順序進(jìn)行排序，選擇指定數(shù)量機(jī)型作為入圍機(jī)型；步驟7 計算各入圍機(jī)型方案的年上網(wǎng)電量；步驟8 計算各入圍機(jī)型的全壽命周期成本；步驟9 在步驟7和步驟8的基礎(chǔ)上計算綜合價值指數(shù)；步驟10 將各入圍機(jī)型的綜合價值指數(shù)V按由大到小順序進(jìn)行排序，排名在設(shè)定位的機(jī)型即為最終推薦機(jī)型。 所述風(fēng)速分布函數(shù)的計算公式為
權(quán)利要求
1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟1 步驟2 步驟3 步驟4 步驟5 步驟6 入圍機(jī)型； 步驟7 步驟8 步驟9采集擬建風(fēng)電場所在區(qū)域的測風(fēng)資料，擬合得到風(fēng)速分布函數(shù)； 采集侯選風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)型的技術(shù)參數(shù)，建立機(jī)組功率曲線特性函數(shù)； 在步驟1和步驟2的基礎(chǔ)上計算資源匹配指數(shù)； 在步驟2的基礎(chǔ)上計算各候選機(jī)型成本指數(shù)； 在步驟3和步驟4的基礎(chǔ)上計算綜合匹配指數(shù)；將各機(jī)型的綜合匹配指數(shù)按由大到小順序進(jìn)行排序，選擇指定數(shù)量機(jī)型作為計算各入圍機(jī)型方案的年上網(wǎng)電量； 計算各入圍機(jī)型的全壽命周期成本； 在步驟7和步驟8的基礎(chǔ)上計算綜合價值指數(shù)； 步驟10 將各入圍機(jī)型的綜合價值指數(shù)V按由大到小順序進(jìn)行排序，排名在設(shè)定位的機(jī)型即為最終推薦機(jī)型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是所述風(fēng)速分布函數(shù)的計算公式為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是所述機(jī)組功率曲線特性函數(shù)的計算公式為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是所述資源匹配指數(shù)的計算公式為
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是所述機(jī)型成本指數(shù)的計算公式為
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是所述綜合匹配指數(shù)的計算公式為
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是所述全壽命周期成本的計算公式為LCC = IC+OC+MC+FC+DC 其中LCC為全壽命周期成本； IC為一次投資成本； OC為運(yùn)行成本； MC為維護(hù)成本； FC為故障成本； DC為報廢成本。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，其特征是所述綜合價值指數(shù)的計算公式為V =丄 LCC其中V為綜合價值指數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域中的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法。本發(fā)明提出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合優(yōu)化選型方法，分為初步選型和詳細(xì)選型兩個階段，在初步選型階段，分別計算各候選機(jī)型的資源匹配指數(shù)和機(jī)型成本指數(shù)，依據(jù)綜合匹配指數(shù)確定入圍機(jī)型；在詳細(xì)選型階段，分別計算各入圍機(jī)型的年上網(wǎng)電量和全壽命周期成本，依據(jù)綜合價值指數(shù)確定推薦方案。本發(fā)明具備輸入?yún)?shù)少、操作簡便等優(yōu)點，適用于風(fēng)電場工程設(shè)計中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型工作。
文檔編號F03D9/00GK102192102SQ201110155670
公開日2011年9月21日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者劉永前, 劉瑞軒 申請人:華北電力大學(xué)