功率曲线
From Windpower Guided Tour
风机的功率曲线
风机的功率曲线是一张图,它表示风机在不同的风速下有多大的功率输出。
该图表示了典型的丹麦600KW风机的功率曲线。
功率曲线由现场测量得到,风速仪装在适度接近风机的塔杆上(不能装在风机上,也不能离风机太近,因为风机转轮可能产生湍流使得风速测量不可靠)。
如果风速不急剧波动,那么就可以使用风速仪测量风速,并从风机上读出电功率输出,然后两组数据标在一张图上,如左上图所示。
测量功率曲线的不确定性
事实上,你可以看到一群点散落在蓝线的周围,图上并不是一条干净利索的曲线。
原因在于,实际上风速总是波动的,人们不可能精确测量到通过风机转轮的风速。
(把风速仪正好放在风机前边也不是一个好的解决办法,因为风机同时造成了“风影”,对它前面的风产生了阻碍)。
因此,实际上你必须取每次风速测量的平均值,并把这些平均值画在图上。
此外,精确地测量风速也是很难的。在测量风速中,如果你有3%的误差那么风能就会偏高或偏低9%(记住风能随风速的三次方而变化)。
因此,即使是认证的功率曲线,其偏差也可能达到±10%。
核证的功率曲线
功率曲线的测量要选在低湍流强度的区域,同时来风要直接朝着风机前面。局部湍流和复杂的地形(例如,风机放在崎岖不平的斜坡上)可能意味着阵风会从不同方向上吹向转轮。因此,在任何给定位置精确复制功率曲线可能是很难的。
使用功率曲线的陷阱
功率曲线并没有告诉你,在一定的平均风速下风机会发出多大的功率。如果你使用那个方法,你甚至会毫无结果。
记住,正如在风能一节所看到的,风能随风速而强烈变化。因此,它就与如何进行平均有很大关系。也就是说,是否风变化很大,是否风以相对恒定的速度刮来。
并且,由功率密度函数一节中的例子你可能记得,风能的大部分是在那种风速下获得,该风速是场址最常见风速的两倍。
最后,我们需要说明的是风机不可能运行在标准的大气压和温度下,因此,需要对空气密度的变化进行修正。
