Poznámky redaktora
3. Podle směru větru predikova-
ná hodnota rychlosti větru korigována podle
hodnoty korekčního činitele podle skutečné
větrné růžice pro konkrétní větrnou elektrár-
nu, pro kterou predikce výroby elektrické
energie vykonávána.
2. Při postupném zvýšení rychlosti do-
chází k lineárnímu navýšení výstupního výko-
nu hodnoty 12 m·s–1
, kdy natočením
lopatek větrného motoru omezena hodnota
mechanického výkonu.
Vzhledem k tomu, celková přesnost vý-
počtu predikované hodnoty elektrické energie
z větrné elektrárny závislá přesnosti pre-
Obr. 3 uvede-
na výkonová křivka pro analyzovanou větrnou
elektrárnu 2 MW.
A právě závislost elektrického výstupní-
ho výkonu rychlosti větru výšce nábo-
je větrného motoru využívána při výpočtu
predikované hodnoty elektrické energie vě-
trné elektrárny.
2.
Na obr. 1). Větrná růžice rozdíl-
ná pro každou větrnou elektrárnu a liší ne-
jen podle lokality větrné elektrárny, ale pří-
mý vliv také charakter okolního prostředí,
výška tubusu, ale také pozice větrné elekt-
rárny v rámci větrné farmy.2 Korekce rychlosti větru vzhledem
k výšce náboje
Výška nábojů větrných elektráren sou-
běžně s velikostí výkonu VtE neustále zvy-
šuje.ELEKTRO 4/2011
2. Algoritmus výpočtu tento:
a) tvorba databáze predikované rychlosti vě-
tru s využitím matematických předpověd-
ních modelů (konkrétně využíván mo-
del WRF),
b) korekce predikované rychlosti větru pro
danou lokalitu a parametry konkrétní vě-
trné elektrárny MW,
c) citlivostní analýza korekčních faktorů,
d) výpočet predikovaného výkonu v daném
časovém horizontu,
e) časová integrace predikovaného výkonu
pro získání požadované hodnoty disponi-
bilní energie z větrné elektrárny. Tento faktor je
nutné zohlednit již fázi přípravy projekto-
vé dokumentace větrné farmy. Průběh skutečné rychlosti větru a predikované rychlosti větru s korekčními parametry
vypočítanými pomocí Powellovy metody sdružených gradientů
naměřené hodnoty predikované a korigované hodnoty
rychlostvětru(m·s–1
)
14
12
10
8
6
4
2
0
ν (m·s–1
)
1,6 8,6 15,6 22,6 29,6
aproximace rychlosti větru
Obr. Podle rozmístě-
ní VtE větrné farmě mohou jednotlivé
elektrárny ovlivňovat a chybný návrh rozmís-
tění elektráren větrné farmě může zapříči-
nit trvalé snížení výkonu VtE. obr. Predikční mo-
dely predikují rychlosti větru velké vět-
šině případů pro výšku m nad povrchem
země. Funkce vy-
víjeného matematického predikčního modelu
je konkretizována podmínky provozu 2MW
větrné elektrárny v severomoravském regionu.
Větrná elektrárna osazena asynchronním ge-
nerátorem 2 MW, 690 V s kroužkovou kotvou
v kaskádním zapojení využívajícím spoluprá-
ci měniče frekvence. Z obr. zobrazen obecný příklad vě-
trné růžice, která používá korekci podle
směru větru. Současné moderní větrné elektrárny
však mají výšku 100 elektrárny off-
shore instalované volném moři jsou i vyš-
ší (viz obr.3 Korekce teplotu a tlak
Výkonová křivka VtE vypočítána na
rychlost větru, který tvořen vzduchem
o normální teplotě a normálním tlaku (má
pak „normální“ hustotu). Podle výkonové křivky
je pro konkrétní typ větrné elektrárny speci-
fikován elektrický výkon prahu elektrárny
pro danou rychlost větru. Při jiné teplotě a ji-
ném tlaku samozřejmě jeho hustota jiná
a jeho kinetická energie, která pohání VtE,
se bude taktéž lišit. proto nutné provést
korekci rychlosti větru z predikčního modelu
na rychlost výšce náboje. Grafická prezentace výsledků predikčního modelu VŠB-TUO
Karlovarský kraj
Plzeňský kraj
Ústecký kraj Liberecký kraj
Středočeský kraj
Hl. Praha
Liberecký kraj
Středočeský kraj
Královéhradecký
kraj
Kraj Vysočina
Pardubický kraj
Jihočeský kraj
Kraj Vysočina Zlínský kraj
Olomoucký
kraj
Moravskoslezský
kraj
.
Rychlost větru ovlivňována zemských
povrchem a v nejtěsnější blízkosti směrem
k němu obecně klesá.4 Korekce rychlosti větru směr větru
Terén v okolí VtE většině případů
členitý, vítr vanoucí směrem k větrné elek
trárně musí z různých směrů překonávat růz-
né překážky a z rozdílných směrů bude
zpomalovat o jiné povrchy. Tato výkonová křiv-
ka větrné elektrárny byla sestavena zákla-
dě databáze naměřených hodnot toku výkonu
a meteorologických údajů. Verifikace predikčního modelu
Jak již bylo zmíněno v úvodní části pří-
spěvku, VŠB-TU Ostrava v rámci vý-
zkumného závěru realizován predikční model
výroby elektrické energie z VtE. 4 zřejmá startova-
cí úroveň větrné elektrárny při rychlosti větru
3 m·s–1
