摘要：風(fēng)力發(fā)電機是一種綠色環(huán)保型能源，他的主要作用是能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改善。事實上，風(fēng)力發(fā)電機是未來能源和電力發(fā)展的一個重要趨勢。但是風(fēng)力發(fā)電機在工作中容易受到環(huán)境的影響。環(huán)境對風(fēng)力發(fā)電機功率的影響是非常重要的。本文主要探討影響風(fēng)力發(fā)電機幾個方面的因素。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機，功率影響因素，發(fā)電量，功率

1功率曲線研究

1.1功率曲線與發(fā)電量

功率曲線和發(fā)電量功率曲線主要反映的是風(fēng)力發(fā)電機的功率特性，這是衡量一個風(fēng)力發(fā)電機機組風(fēng)能轉(zhuǎn)化能力是否合格的標準，進行設(shè)備驗收時，功率曲線往往是重點考核對象，事實上，評價一種機型功率曲線是好是壞不能單純的根據(jù)圖標中關(guān)于風(fēng)速和功率的定義來決定，而是要根據(jù)現(xiàn)場情況來進行分析和探討，除了機器本身原因，環(huán)境，風(fēng)力，空氣質(zhì)量等都是影響風(fēng)力發(fā)電機功率的主要因素。

功率曲線是反映風(fēng)力發(fā)電機功率的曲線，也是衡量機組風(fēng)能轉(zhuǎn)化的重要因素指標，在驗收設(shè)備時，功率曲線被作為重點考核對象。其實，評價一種功率曲線的好壞不只是關(guān)注圖標中的風(fēng)速-功率值，還需要根據(jù)現(xiàn)場具體情況進行分析。風(fēng)力機組的功率主要是由葉片的氣動特性和機組的控制要求所決定的。大家都知道，是優(yōu)化使得葉片的氣動設(shè)計功能能夠?qū)崿F(xiàn)，但是因為其他某些因素的限制，葉片的氣動設(shè)計還是無法使得風(fēng)力電動機能達到最好的效果。因為機組設(shè)計上和現(xiàn)實中的實際條件存在很大的差異，因此需要采取一些技術(shù)來實現(xiàn)最大發(fā)電量。一般來說，失速型機組需要根據(jù)風(fēng)頻的縫補對安裝角度進行合適的調(diào)整，做到風(fēng)度段最好的一段是風(fēng)頻，這樣能使得變漿機組能根據(jù)湍流和激流等風(fēng)俗進行優(yōu)化控制。為了使得發(fā)電量能最大優(yōu)化，因此需要處理好實際功率曲線和理論之間的偏差。

1.2功率曲線實際功率和標準功率的差別

根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機功率和風(fēng)速之間的關(guān)系，可以得出風(fēng)電機組的實際功率曲線。從技術(shù)上看，單獨設(shè)立一套測量系統(tǒng)是比較理想的情況，通過對機組的功率數(shù)據(jù)進行合理的記錄，并且同時測量環(huán)境，大氣，風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，能夠繪制出實際的功率曲線。同時還要根據(jù)周圍環(huán)境，大氣等對繪制出的實際曲線進行修正，看他是否在正常范圍內(nèi)。實際工作中，功率曲線會受到現(xiàn)場和機組的限制，因此需要工作人員多利用機組控制系統(tǒng)進行風(fēng)力發(fā)電機的功率記錄，這樣才能更好的進行風(fēng)力發(fā)電機的控制。當然通過這種方式來記錄也存在一定的弊端，一點是大部分風(fēng)力機的風(fēng)速儀在葉輪的后面，這樣會大大影響風(fēng)速測量的準確度，一點是機組控制系統(tǒng)并不是如此精確，需要使用其他一些裝置來彌補沒有環(huán)境氣溫，和大氣壓的不足。采用這種方式分析處理得到的功率曲線會存在一定的誤差。

本此測量選擇的數(shù)據(jù)是上海某風(fēng)機監(jiān)控數(shù)據(jù)，測量時間間隔為1分鐘。這種風(fēng)力機機型比較普遍，大部分企業(yè)和單位都是使用這種風(fēng)力機。他共同屬于三葉片，上風(fēng)向，定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力機。他的額定功率是一樣的，葉輪轉(zhuǎn)速也是一樣的，都是33rpm，葉輪直徑普遍。

這臺風(fēng)力機的實際功率和曲線沒有經(jīng)過大氣壓力的修正，和實際標準的風(fēng)力機曲線相比，都比較低，有的偏差能達到四分之一。A2風(fēng)力機功率曲線一般能達到標準功率曲線，并且低風(fēng)速段功率比較高，如果此時考慮環(huán)境影響，尤其是空氣密度的影響，在標準規(guī)格下，功率曲線會高出很多。

2風(fēng)力發(fā)電機組功率的主要影響因素

2.1輸出功率

根據(jù)風(fēng)能轉(zhuǎn)化的原理，風(fēng)力發(fā)電機的功率主要決定因素是風(fēng)速，不過除此之外，氣壓，氣溫和氣流等因素都會影響功率的輸出。功率曲線是在標準空氣條件下測出的，而槳葉的失速性能只是和風(fēng)速有關(guān)，因此只要達到失速調(diào)節(jié)風(fēng)速，不論是不是滿足功率條件，槳葉的失速性都能起到合適的作用，因此輸出功率是影響風(fēng)力發(fā)電機功率的主要影響因素之一。輸出功率影響這風(fēng)力發(fā)電機組的整體功率，除此之外，風(fēng)力發(fā)電組其中一部分葉片也是影響風(fēng)力發(fā)電機組功率的重要因素。

2.2葉片

如果風(fēng)力機葉片受到污染，則葉片表面的污染物也會影響氣流的流動性，并且過早的形成渦流，一般情況下，葉片污染會造成風(fēng)力機輸出功率下降，這也造成風(fēng)力發(fā)電機輸出功率下降。風(fēng)場風(fēng)力機功率曲線的下降極有可能是受到葉片污染的影響。實際情況下，清洗葉片是一個非常困難度工作，曾經(jīng)有國外文獻介紹說葉片污染有使用消防車進行沖洗的案例。通過風(fēng)能公司的試驗，通過使用高壓進行沖洗效果不好，因為污染物會附著在葉片表面，人工清洗工作量比較大，如果在水中加入清潔劑，溶解污染物，葉片清洗效果會比較好。

3提高風(fēng)力發(fā)電機實際運行功率的方法

通過風(fēng)能公式W=1/2pV2F來分析影響風(fēng)力發(fā)電機實際運行功率。公式中空氣密度p，風(fēng)速V，和風(fēng)輪受力面積F影響風(fēng)力機的功率輸出，其中風(fēng)速和空氣密度是一定的，是自然條件，而受力面積因風(fēng)力發(fā)電機的原因也是固定的，因此可以這么說，葉片的干凈程度和安裝角度決定了風(fēng)力發(fā)電機角度。因此處理好葉片的清潔問題，對風(fēng)力發(fā)電機實際功率的提高，也有一定的積極作用。

葉片在運行過程中，會黏上一些空氣中的污染物，雖然只是形成一層薄薄的附著層，使得葉片表面變粗糙，翼型表面比較粗糙，這會對風(fēng)力發(fā)電機造成一定的影響。當這種影響達到一定程度時，功率就不再變化。因為葉片處在高速運行狀態(tài)，因此污染物達到一定厚度后，葉片會停止發(fā)生變化，這時候葉片粗糙度已經(jīng)成為固定數(shù)值。葉片表面污染會嚴重影響到風(fēng)力機的功率，但是因為實際數(shù)據(jù)總是湊不夠，因此無法對污染層進行定量分析，清除葉片的污染層能夠在一定程度上提高實際的運行功率數(shù)值。

清洗葉片的方式最好簡單，風(fēng)場在風(fēng)區(qū)，清洗工作容易受到天氣的影響比較大，因此在清洗過程中耗費的人力物力也比較大。葉片表面污染層面的厚度也會影響清洗效果。失速功率調(diào)節(jié)風(fēng)力機的功率是需要通過葉片來進行調(diào)節(jié)完成。因為葉輪轉(zhuǎn)速是一定的，風(fēng)速只會增加葉片上產(chǎn)生的氣流分離現(xiàn)象，從而進入失速狀態(tài)。葉片失速后，氣流在葉片后面形成分離區(qū)，然后形成大的旋路東，最后導(dǎo)致葉片阻力增加升力減少。調(diào)節(jié)葉片一般從葉根到葉尖有一處扭角，他的攻角沿著軸線分布，通過葉片根部到葉片尖慢慢的減小，到失速狀態(tài)時，葉子根部拋面首先愛你失速，隨著風(fēng)速的增加失速程度加深。

從理論上講 ，安裝葉片的角度加大后，能夠提高風(fēng)力機的功率輸出，不過增大葉輪的氣動負荷，也能對低風(fēng)速氣動性能產(chǎn)生影響，以至于造成功率下降，不過根據(jù)國內(nèi)風(fēng)場的實際試驗可以得出，增大葉片安裝角度會導(dǎo)致風(fēng)力輸出功率變大，從而使得低風(fēng)段功率也變大，這個與理論上的分析是有所出入的，通過調(diào)節(jié)葉片來進行角度安裝，這樣能防止設(shè)計功率數(shù)值被超，同時根據(jù)風(fēng)速的頻率進行發(fā)電量的計算，才能取得最佳數(shù)值。通過計算風(fēng)力機的實際數(shù)值，因為環(huán)境條件的影響，存在實際運行功率曲線會低于標準功率曲線的這種現(xiàn)象，通過提高風(fēng)力機器輸出功率，能夠減小和標準功率曲線之間的偏差，并且通過調(diào)節(jié)葉片運行的狀態(tài)，使得污染層到一定厚度時，受到葉片氣流的沖刷，于是不再增加，葉片表面不發(fā)生變化，從而影響發(fā)電機的功率。

4總結(jié)

風(fēng)力發(fā)電機是綠色環(huán)保機器，本文主要討論風(fēng)力發(fā)電機的幾個主要因素，討論關(guān)于功率曲線和發(fā)電量，功率曲線實際功率和標準功率的區(qū)別，以及影響風(fēng)力發(fā)電機主要功率的因素這幾點，通過這些數(shù)據(jù)和因素的分析，可以更好的應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電活動中。最后提出提高功率曲線的方法，對風(fēng)力發(fā)電機提高效益有很大的幫助，對工廠的發(fā)展和經(jīng)濟效益也有重大意義。

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