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QGDW 11900-2018 风电理论功率及受阻电量计算方法

全场数据应满足如下要求： a）应收集风电场并网点的实发功率数据，数据的时间分辨率不应低于5min:

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5理论发电功率和可用发电功率计算方法

5.1.1风电场样板风机的确定，原则上应按照地理位置和地势均匀分布，应选取不同型号、不同容量 的风电机组，应准确反映该风电场总体实际发电能力。 5.1.2各级电力调控机构可以根据风电场实际受阻情况确定样板风机数量，但原则上不应超过风电机 组数量的10%。 5.1.3选定的样板风机发生故障或需要检修时，可用相邻正常发电的风电机组进行替代。 5.1.4风电场理论发电功率通过风电场内各类样板风机实发功率的线性扩容获得，具体计算方法参见 公式A.1。 5.1.5风电场可用发电功率的计算需结合风电机组运行状态数据，各类样板风机实发功率的线性扩容 系数不应考虑故障、缺陷或检修等停运风电机组JTC5142一2019公路沥青路面养护技术规范，具体计算方法参见公式A.2。 5.1.6当风电场样板风 发电功率和可用发电功率的计算

5.2.1风电机组功率曲线的获取

风电机组功率曲线的获取应满足如下条件： a）对于经过认证机构测试的功率曲线，可采用附录B的方法根据实测空气密度进行校正；无法提 供测试功率曲线的机型，可采用附录B的方法根据风电机组机舱风速及单机功率进行拟合； b 用于拟合功率曲线的有效数据长度不应少于1个月，且应选择靠近当前时刻的数据； 风电机组功率曲线应定期修正，时间间隔不宜超过1个月： d） 每台风电机组的功率曲线应单独获取

5.2.2风电机组位置处测风数据的获取

风电机组位置处测风数据应按如下方法获取： a）对于可以稳定获取风电机组机舱风速数据的风电场，可将风电机组机舱风速作为风电机组所在 位置的测风数据；当机舱数据异常时，以临近风电机组的机舱风速替代； b 对于无法获取风电机组机舱风速数据或数据质量较差的风电场，可根据附录C的方法由实时测 风装置数据外推得到风电机组所在位置的测风数据，计算方法参见公式C.1。

5.2.3风电场理论发电功率和可用发电功率计

风电场理论发电功率和可用发电功率应按如下方法计算： a）应根据风电机组处的测风数据，结合风电机组功率曲线，采用局部线性插值的方法计算得到单 机的理论功率； b) 风电场内所有单机理论功率累加获得风电场理论发电功率； C 风电场内剔除故障、缺陷或检修等非正常发电状态的风电机组后，获得风电场可用发电功率。

6. 1 场内受阻电量

3.1 场内受阻电量

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场内受阻电量应按如下方法计算： 风电场场内受阻电力为风电机组故障、缺陷或检修等损失的电力，可通过风电场理论发电功率 减去风电场可用发电功率获得； 通过风电场场内受阻电力在时间上的积分获得风电场场内受阻电量，计算方法参见公式D.1； 通过加和调控机构调管范围内并网风电场的风电场理论发电功率获得全网理论发电功率，全网 理论发电功率在时间上积分获得全网理论发电电量； 1 通过加和调控机构调管范围内并网风电场场内受阻电力获得全网场内受阻电力，全网场内受阻 电力在时间上积分获得全网场内受阻电量，应与调控机构调管范围内所有并网风电场的场内受 阻电量加合相等，参见图E.1。

场外受阻电量应按如下方法计算： a 风电场场外受阻电力是在电网网架约束和调峰约束下风电场可发而未发出的电力，可通过风电 场可用发电功率减去实发功率获得： b 通过风电场场外受阻电力在时间上的积分获得风电场场外受阻电量，计算方法参见公式D.2； C 通过加和调控机构调管范围内所有并网风电场的场外受阻电量获得全网场外受阻电量，参见图 E.1。

6.3全网断面受阻电量

全网断面受阻电量应按如下方法计算： a) 全网可用发电功率是在所有并网风电场可用发电功率总和基础上考虑各断面约束之后的功率， 可按照附录F的方法计算获得： 通过调管范围内所有并网风电场可用发电功率之和减去全网可用发电功率获得全网断面受阻 电力； C 通过全网断面受阻电力的积分获得全网断面受阻电量，参见图E.1。

6.4全网调峰受阻电量

全网调峰受阻电量应按如下方法计算： a）通过全网可用发电功率减去全网实发功率获得全网调峰受阻电力； b）通过全网调峰受阻电力的积分获得全网调峰受阻电量，参见图E.1

6.5不纳入场外受阻电量统计的情况

如下情况的受阻电量不纳入统计： a) 并网调试阶段； b) 以临时方案接入系统； C 并网技术条件不满足相关技术标准要求，整改期间； d 依据有关法律、规定及政策，认定属于违反并网要求的相关事项，整改期间； e) 风电场自身设备发生故障、缺陷和检修停电期间； f 配合铁路、公路、市政等国家重大工程施工或国家、地方重大公共活动保电等其它情况造成的 受阻。

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风电场理论发电功率应每5min计算一次，计算时长应小于5min。 风电场理论发电功率的计算精度通过评价风电场可用发电功率计算精度实现，评价指标为电量 误差，计算方法参见公式G.1。 风电场理论发电功率和受阻电量计算精度的评价应在非限电时段进行，风电场可用发电电量与 电电量的相对偏差应小于3%。

7.1风电场理论发电功率应每5min计算一次，计算时长应小于5min。 7.2风电场理论发电功率的计算精度通过评价风电场可用发电功率计算精度实现，评价指标为电量的 相对误差，计算方法参见公式G.1。 7.3风电场理论发电功率和受阻电量计算精度的评价应在非限电时段进行，风电场可用发电电量与实 际发电电量的相对偏差应小于3%

A.1风电场理论发电功率

风电场理论发电功率计算方法参见式A.1。

A.2风电场可用发电功率

风电场可用发电功率的计算方法参见式A.2。

Pj 第j风电场的理论发电功率； K 风电场内所有风电机组类型数量； k 风电机组类型编号： Nk 第k型号风电机组的全场总数量； Mk 第k型号风电机组的样板风机数量； Pjik.m 第j风电场第k型号风电机组第m台样板风机的实际功率； P' 第风电场的可用发电功率； Nk 第k型号风电机组剔除故障、缺陷或检修之后的总数量。

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附录A （资料性附录） 样板风机法具体计算方法

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空气密度可根据实测气温及气压计算得到，平均空气密度可采用式B.2根据逐5min空气 式 B.2 所示) 平均得到。

Bsmin Psmin RTsmin 4

实测空气密度在1.225kg/m3土0.05kg/m3范围内， 线无需校正；若在此范围以外，则功率曲线需进行校正，具体方法如式B.2.2和式B.2.3。 2对于失速控制、具有恒定桨矩和转速的风力发电机组，校正功率曲线可利用公式B.3计算

式B.3、B.4中： P 折算后的功率； P 一一折算前的功率； I0 一一实测平均密度； Po 一标准空气密度（1.225kg/m3）； V 一折算后的风速； V 折算前的风速。

B.3.1数据选择准则

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数据应按如下准备选取： a) 应根据机组运行日志剔除机组故障、人为限制出力、测风设备故障等时段的数据； b）风速及功率数据宜采用5分钟平均值，有效数据长度不应少于1个月

B.3.2功率曲线拟合

功率曲线拟合应采用机舱平均风速及单机平均功率，根据非参数回归方法计算得到式

B.5中，K为核函数，常见的有均匀核、标准正态核和抛物线核等，本标准中采用标准正态核

K(u)=(2元) 2 exp

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综合考虑风电场所处区域的地形、粗糙度变化情况，结合风电场布局，建立风电场数字化模型； 观气象学理论或计算流体力学的方法，将测风装置风速外推至每台风电机组轮毂高度处，建立各 区的风速转化函数，参见式C.1。

V 由测风装置外推至风电机组轮毂高度处的风速： f 一转化函数 KM 一测风装置实测风速： k,k,".k.. 一一影响因子（地形、粗糙度、尾流效应等)。

V.= f(m,k,k,, ..,k.)

D.1风电场场内受阻电量

风电场场内受阻电量计算参见式D.1。

风电场场外受阻电量参见式D.2。

第风电场的场内受阻电量； △t 数据的时间分辨率，单位为小时； n 统计时段内样本数量； Pj.i 第i时刻第j风电场的理论发电功率； P. 第i时刻第i风电场的可用发电功率； Eo.j 第j风电场的场外受阻电量： T 第i时刻第j风电场的实际发电功率。

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附录D （资料性附录） 风电场场内受阻电量和场外受阻电量计算方法

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图E.1理论发电功率和可用发电功率示意图

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附录F （资料性附录） 理论发电功率和可用发电功率示意图

附录F （资料性附录） 理论发电功率和可用发电功率示

按照断面约束将所有风电场分为不同的风电场群，共计S个风电场群，利用公式F.1计算每个 群的可用发电功率

多级嵌套断面中，根据下级断面风电场群的可用发电功率修正上一级断面风电场群的可用发电功 率，若存在多个下级断面则进行合并，一直计算到最上级约束断面对应风电场群的可用发电功率，如公 式F.2。

除最上级断面外，剔除嵌套断面中其余断面对应的风电场群，则风电场群个数变为S，利用公式 F.3计算全网可用发电功率：

R， 风电场群s（s=1,2,...S）的可用发电功率； PL.s 风电场群s对应约束断面的限值，不受断面约束的风电场群PL.s取值无穷大； Ls、Gs 约束断面下的当前负荷和其它电源实际出力； ? 风电场群s中所有风电场的集合 P 一风电场j可用发电功率； R 一上一级断面对应风电场群s"的可用发电功率： Ls、Gs' 上一级断面下的负荷和其它电源出力，含所有下级断面的负荷和其它电源出 P 全网可用发电功率。

F.2全网可用发电功率计算范例

F.2.1网架结构示意图

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图F.1三层嵌套断面的电网结构场景1示意图

计算步骤如下： a）按照断面约束将所有风电场分为不同的风电场群，共计3个风电场群，计算每个风电场群的可 用发电功率。由于嵌套断面原因，风电场群①2和①3的可用发电功率R2、R3计算结果可能会 出现偏差，需要进行修正，示例中其它电源，G或G，取0，如公式F.4～公式F.6所示。

R = min ((PL.I+ L),Z P) ice R2= min (PL.2 + L),Z P) jee, R = min ((PL.3 + L), P)

R=min(Pr.a+L+ L)(R+ P) R,=min( (PL.3 + L + L2 + L),(R2 +

c）剔除下级嵌套断面对应的风电场群?和?2，保留最高层级嵌套断面对应的风电场群?3， 纳入至全网可用发电功率的计算。 若断面极限PL2不受限，则断面约束对应的风电场群降至2个，风电场群?2则不存在 若存在多个下级断面，如图F.2所示，则利用公式F.9进行合并后再计算上级断面对应风电场群的

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R2=min (PL,2+ L, + L2 + La),(R + R4 + > P

图F.2三层嵌套断面的电网结构场景2示意图

以图F.1中风电场群,和2为算例，假设断面极限PL.1和PL2分别为50万千瓦和90万千瓦， 设置不同的风电场可用发电功率水平，验证不同运行工况下公式E10计算的正确性，结果如表F1所示

Rz=min (PL,2 + L + L2),(R +

表F.1范例计算结果

值得注意的是，图F.2的场景2中风电场群，将倒送5万千瓦的潮流给下级断面中的负

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电量相对误差计算参见式G.1

At 一一数据的时间分辨率，单位为小时； n 一一统计时段内非限电的样本数量；

附录G （资料性附录） 电量相对误差计算方法

附录G （资料性附录） 电量相对误差计算方法

×100% At.ZT,

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里论功率及受阻电量计算

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编制背景... 编制主要原则.. 与其它标准文件的关系.. ..19 主要工作过程.. 5标准结构和内容.. ..20 5条文说明 20

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本标准按照《国家电网公司关于下达2018年度公司第一批技术标准制修订计划的通知》（国家电网 科（2018）23号）的要求编写。 本标准编制背景是我国当前存在一定的弃风限电问题，不利于风电的持续健康发展和相关理论技术 的研究，风电理论功率及受阻电量评估可高精度恢复风电的理论发电数据，科学合理的评估风电场弃风 青况。本标准是国家电网公司积极消纳风电的重要抓手。 本标准编制主要目的对风电理论功率及受阻电量的评估进行规范，获得科学、合理、准确的理论功 率和受阻电量JC／T 2316-2015 室内装修用批荡腻子添加料，指导风电调度运行，支撑相关理论技术研究。

本标雅主要根据以下原划痛制 a）先进性原则。充分考虑并吸收了理论功率及受阻电量评估的前沿技术和实践经验； b 全面性原则。涵盖了理论功率及受阻电量评估所需数据、评估方法、性能要求等方面的内容； ）适用性原则。本标准从公司生产运行部门的实际情况出发，充分考虑了工程实际情况。

3与其它标准文件的关系

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佳编写组汇报，提出了修改意见，审查结论为：审查组协商一致，同意修改后以技术标准形式报 2018年12月DB41T1488-2017水利工程外观质量评定标准，依据会审意见修改后，形成报批稿

本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管（2018）222号文）的要求编写。 本标准主要结构和内容如下： 本标准主题章共4章，由数据要求、理论发电功率和可用发电功率计算、受阻电量计算、性能指标 组成。数据要求对风电场理论功率及受阻电量评估所需基础数据收集和要求等进行了规范；理论发电功 率和可用发电功率计算给出了样板风机和测风数据法两种评估理论发电功率和可用发电功率的方法；第 受阻电量计算给出了受阻电量的计算方法，详细区分了场内弃风和场外弃风，对场外弃风按照弃用原因 再次进行了区分。性能指标对风电场受阻电量计算结果的精度要求进行了规范