منحنى قوة توربينات الرياح

 

يتكون منحنى الطاقة من سرعة الرياحد كمتغير مستقل (X)، رتعمل القوة النشطة كمتغير تابع (Y) لإنشاء نظام الإحداثيات.تم تجهيز مخطط مبعثر لسرعة الرياح والطاقة النشطة بمنحنى ملائم، وأخيرًا تم الحصول على منحنى يمكن أن يعكس العلاقة بين سرعة الرياح والطاقة النشطة. في صناعة طاقة الرياح، تعتبر كثافة الهواء البالغة 1.225 كجم/م3 هي كثافة الهواء القياسية، وبالتالي فإن منحنى الطاقة تحت كثافة الهواء القياسية يسمى منحنى الطاقة القياسي لتوربينات الرياحوفاق.

 

وفقا لمنحنى الطاقة، يمكن حساب معامل استخدام طاقة الرياح لتوربينات الرياح تحت نطاقات مختلفة لسرعة الرياح. يشير معامل استخدام طاقة الرياح إلى نسبة الطاقة التي تمتصها الشفرة إلى طاقة الرياح المتدفقة عبر مستوى الشفرة بالكامل، ويتم التعبير عنها عمومًا بـ Cp، وهي نسبة مئوية من الطاقة التي تمتصها توربينات الرياح من الرياح. ووفقا لنظرية بايز، فإن الحد الأقصى لمعامل استخدام طاقة الرياح لتوربينات الرياح هو 0.593. لذلك، عندما يكون معامل استخدام طاقة الرياح المحسوب أكبر من حد بيتس، يمكن الحكم على منحنى القدرة بأنه خاطئ.

 

نظرًا لبيئة حقل التدفق المعقدة في مزرعة الرياح، تختلف بيئة الرياح في كل نقطة، لذا يجب أن يكون منحنى الطاقة المقاس لكل توربينة رياح في مزرعة الرياح المكتملة مختلفًا، وبالتالي تختلف استراتيجية التحكم المقابلة أيضًا. ومع ذلك، في دراسة الجدوى أو مرحلة اختيار الموقع الصغير، يمكن لمهندس موارد طاقة الرياح في معهد التصميم أو الشركة المصنعة لتوربينات الرياح أو المالك الاعتماد فقط على شرط الإدخال وهو منحنى الطاقة النظري أو منحنى الطاقة المقاسة المقدمة من قبل الشركة المصنعة. لذلك، في حالة المواقع المعقدة، من الممكن الحصول على نتائج مختلفة عما بعد بناء مزرعة الرياح.

 

وبأخذ الساعات الكاملة كمعيار للتقييم، فمن المحتمل أن تكون الساعات الكاملة في الميدان مشابهة للقيم المحسوبة مسبقًا، لكن قيم النقطة الواحدة تختلف بشكل كبير. السبب الرئيسي لهذه النتيجة هو الانحراف الكبير في تقييم موارد الرياح لتضاريس الموقع المعقدة محليًا. ومع ذلك، من منظور منحنى القدرة، فإن منحنى قدرة التشغيل لكل نقطة في منطقة المجال هذه مختلف تمامًا. وإذا تم حساب منحنى القدرة وفقا لهذا المجال فإنه قد يكون مشابها لمنحنى القدرة النظري المستخدم في الفترة السابقة.

وفي الوقت نفسه، فإن منحنى الطاقة ليس متغيرًا واحدًا يتغير مع سرعة الرياح، ولا بد أن يؤدي حدوث أجزاء مختلفة من توربينات الرياح إلى حدوث تقلبات في منحنى الطاقة. سيحاول منحنى القدرة النظرية ومنحنى القدرة المقاسة القضاء على تأثير الظروف الأخرى لتوربينات الرياح، لكن منحنى القدرة أثناء التشغيل لا يمكن أن يتجاهل تقلب منحنى القدرة.

 

إذا تم الخلط بين منحنى القدرة المقاسة ومنحنى القوة القياسية (النظرية) وشروط تكوين واستخدامات منحنى القدرة الناتجة عن تشغيل الوحدة مع بعضها البعض، فمن المحتم أن يحدث ارتباكًا في التفكير، ويفقد دور القوة. منحنى القوة، وفي الوقت نفسه، سوف تنشأ خلافات وتناقضات غير ضرورية.