Poznámky redaktora
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). 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.ELEKTRO 4/2011
2. Současné moderní větrné elektrárny
však mají výšku 100 elektrárny off-
shore instalované volném moři jsou i vyš-
ší (viz obr.
Rychlost větru ovlivňována zemských
povrchem a v nejtěsnější blízkosti směrem
k němu obecně klesá.
Větrná elektrárna osazena asynchronním ge-
nerátorem 2 MW, 690 V s kroužkovou kotvou
v kaskádním zapojení využívajícím spoluprá-
ci měniče frekvence.
3. Podle výkonové křivky
je pro konkrétní typ větrné elektrárny speci-
fikován elektrický výkon prahu elektrárny
pro danou rychlost větru. Z obr.
2. 4 zřejmá startova-
cí úroveň větrné elektrárny při rychlosti větru
3 m·s–1
. zobrazen obecný příklad vě-
trné růžice, která používá korekci podle
směru větru. Při jiné teplotě a ji-
ném tlaku samozřejmě jeho hustota jiná
a jeho kinetická energie, která pohání VtE,
se bude taktéž lišit. Predikční mo-
dely predikují rychlosti větru velké vět-
šině případů pro výšku m nad povrchem
země. Grafická prezentace výsledků predikčního modelu VŠB-TUO
Karlovarský kraj
Plzeňský kraj
Ústecký kraj Liberecký kraj
Středočeský kraj
Hl. Tento faktor je
nutné zohlednit již fázi přípravy projekto-
vé dokumentace větrné farmy.2 Korekce rychlosti větru vzhledem
k výšce náboje
Výška nábojů větrných elektráren sou-
běžně s velikostí výkonu VtE neustále zvy-
šuje. Funkce vy-
víjeného matematického predikčního modelu
je konkretizována podmínky provozu 2MW
větrné elektrárny v severomoravském regionu. 3 uvede-
na výkonová křivka pro analyzovanou větrnou
elektrárnu 2 MW. 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. 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.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. Praha
Liberecký kraj
Středočeský kraj
Královéhradecký
kraj
Kraj Vysočina
Pardubický kraj
Jihočeský kraj
Kraj Vysočina Zlínský kraj
Olomoucký
kraj
Moravskoslezský
kraj
. 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. 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.
Na obr. Tato výkonová křiv-
ka větrné elektrárny byla sestavena zákla-
dě databáze naměřených hodnot toku výkonu
a meteorologických údajů. obr. 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.
A právě závislost elektrického výstupní-
ho výkonu rychlosti větru výšce nábo-
je větrného motoru využívána při výpočtu
predikované hodnoty elektrické energie vě-
trné elektrárny.
Vzhledem k tomu, celková přesnost vý-
počtu predikované hodnoty elektrické energie
z větrné elektrárny závislá přesnosti pre-
Obr. 1). proto nutné provést
korekci rychlosti větru z predikčního modelu
na rychlost výšce náboje. 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.
2
