對風電場運行狀況的數學模型分析

李波++馬保青

摘 要： 根據一個典型風電場的觀測數據，用數學統計方法對風電場的資源進行評估并給出優化方案。使用風能資源評估的標準統計模型――Weibull分布模型，利用Excel完成相關數據統計，用所建立數學模型完成各評估指標計算。

關鍵詞： 風電場；風能資源評估；Weibull分布模型

中圖分類號： TK8；O1 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-8153（2016）03-0105-04

隨著風電產業近年來的快速發展，對風電場的資源評估及優化需求迫在眉睫，風能作為一種清潔可再生能源，越來越受到世界各國的重視。風力發電不僅降低成本，更改進了我國的能源結構。由于篇幅限制，具體內容參看2016年全國大學生數學建模競賽D題[1]

結合本題附件中給出的具體要求及相關政策，建立模型，解決如下問題：

問題一：附件1給出了該風電場一年內每隔15分鐘的各風機安裝處的平均風速和風電場日實際輸出功率。試利用這些數據對該風電場的風能資源及其利用情況進行評估；

問題二：附件2、3、4給出了該風電場幾個典型風機信息，試從風能資源與風機匹配角度判斷新型號風機是否比現有風機更為適合；

問題三：制定維修人員的排班方案與風機維護計劃，使各組維修人員的工作任務相對均衡，且風電場具有較好的經濟效益。

1 問題分析

問題一處理，用Mathematica軟件編程從附件1的12個文件中批量導入36032條數據，生成標準樣式后再導出到Excel文件，并在Excel中完成相關數據統計，再用所建立數學模型完成各評估指標計算。

問題二處理：利用風機容量系數計算公式計算新舊各型號風機的容量系數，系數越大說明風機與風能資源匹配越好，得到新風機比舊風機更為適合?！?br>