Крива потужності вітрових турбін

 

Крива потужності складається зі швидкості вітруd як незалежна змінна (X), tАктивна потужність діє як залежна змінна (Y) для встановлення системи координат.Діаграма розкиду швидкості вітру та активної потужності доповнюється підгоночною кривою, і, нарешті, виходить крива, яка може відображати співвідношення між швидкістю вітру та активною потужністю.У вітроенергетиці щільність повітря 1,225 кг/м3 вважається стандартною щільністю повітря, тому крива потужності під стандартною щільністю повітря називається стандартною кривою потужності вітрової турбіниес.

 

Відповідно до кривої потужності можна розрахувати коефіцієнт використання енергії вітру вітрової турбіни при різних діапазонах швидкості вітру.Коефіцієнт використання енергії вітру означає відношення енергії, поглиненої лопаттю, до енергії вітру, що протікає через всю площину лопаті, як правило, виражається в Cp, що є відсотком енергії, поглиненої вітровою турбіною від вітру.Відповідно до теорії Баеза, максимальний коефіцієнт використання енергії вітру вітряними турбінами становить 0,593.Тому, коли розрахований коефіцієнт використання енергії вітру перевищує межу Бейтса, криву потужності можна вважати хибною.

 

Через складне середовище поля потоку вітрової електростанції вітрове середовище різне в кожній точці, тому виміряна крива потужності кожної вітрової турбіни у завершеній вітряній електростанції має відрізнятися, тому відповідна стратегія керування також відрізняється.Однак на стадії техніко-економічного обґрунтування або вибору мікрооб’єкта інженер з вітроенергетичних ресурсів проектного інституту або виробник або власник вітрової турбіни може покладатися лише на вхідну умову – це теоретичну криву потужності або виміряну криву потужності, надану виробником.Тому на складних ділянках можна отримати інші результати, ніж після будівництва ВЕС.

 

Взявши за критерій оцінки повні години, ймовірно, що повні години в полі подібні до попередньо розрахованих значень, але значення окремої точки сильно відрізняються.Основною причиною такого результату є велике відхилення в оцінці вітрових ресурсів для локально складного рельєфу ділянки.Однак, з точки зору кривої потужності, крива робочої потужності кожної точки в цій зоні поля є досить різною.Якщо криву потужності обчислюють відповідно до цього поля, вона може бути подібною до теоретичної кривої потужності, яка використовувалася в попередньому періоді.

У той же час крива потужності не є єдиною змінною, яка змінюється зі швидкістю вітру, і наявність різних частин вітрової турбіни обов’язково спричинить коливання кривої потужності.Теоретична крива потужності та крива виміряної потужності намагатимуться усунути вплив інших умов вітрової турбіни, але крива потужності під час роботи не може ігнорувати коливання кривої потужності.

 

Якщо виміряна крива потужності, стандартна (теоретична) крива потужності та умови формування та використання кривої потужності, згенеровані роботою пристрою, сплутані між собою, це обов’язково спричинить плутанину в мисленні, втратить роль кривої потужності, і при цьому виникнуть непотрібні суперечки та протиріччя.