最近总被人问到静态功率曲线和动态功率曲线的差别，想让我系统地说说，今天就来聊聊如何用Excel来计算风电机组的功率曲线，有兴趣的也可以跟着做做。
1、准备材料
巧妇难为无米之炊，要算功率曲线不可能啥都没有凭空就来。我们需要准备目标机组的Cp-λ曲线、额定容量、风轮直径、机组切入转速、额定转速、机械效率、电气效率与自耗电比例，以及目标风场的空气密度。
叶片效率曲线
以下演示，我们假设一种2MW-100m的机型，机组额定转速与切入转速分别为15rpm和9rpm，对应的叶尖速度为78.5m/s和47.1m/s。
2、计算过程
2.1静态功率曲线的计算
在3m/s～15m/s中，选任意风速进行分析，首先可以根据风速和最优叶尖速度，计算出该风速对应的最优叶尖速度，如果最优叶尖速度不足47.1m/s则实际叶尖速度为47.1m/s，如果超过78.5m/s则实际叶尖速度取78.5m/s。
根据实际叶尖速度与风速，可以得到该风速对应的叶尖速比，再根据叶片的Cp-λ曲线可以查出风轮Cp，在风轮Cp的基础上再考虑各种效率损失就得到了整机Cp。
可以看出，在本算例中，截止到这一步，整机Cp已经低于0.44了。
然后，我们根据功率计算公式就可以得到机组在不同风速下的发电功率了。
2.2动态功率曲线的计算
静态功率曲线是对机组发电性能的最理想的描述，而机组的动态功率曲线则需要对10分钟的风速与功率进行平均，由于存在巨大的风轮惯量、传动链阻尼，以及控制程序的滞后，发电功率将会趋于滞后与平稳。
由于考虑风轮惯量、传动链阻尼与控制程序的滞后非常复杂，因此难以对发电功率的滞后性进行评估，但大致的分析思路可参见《上次上当的进来看一看》（点击可查看）。
本文对动态功率曲线的计算思路进行简化，假设机组在任意时刻都能够输出理论上的静态功率，然后给出一些列随机风速，根据静态功率曲线的算法算出相应的一些列的发电功率，再对风速和功率分别求平均，即可得到理想的“动态功率曲线”。
10分钟内的瞬时风速与发电功率（10m/s）
这种“动态功率曲线”的问题在于其忽略了发电功率对风速的滞后性，会使得功率曲线过于优异。在现实中要实现这点，必须采用前馈控制的方案，而这也将会在提高发电量的同时增大载荷。简单地理解，就是风机要千方百计地卖力干活，来把更多的风能转化为电能。
毕竟，前馈控制的作用主要有两种，一种是降载，另一种是提高电量。一般来说，提高电量就意味着很难降载，那也就意味着成本的提高，至于成本的提高是否能够与提高的电量相平衡，就是整机厂家需要考虑的关键问题了。
3、结论
通过以上计算，我们了解了静态功率曲线的计算方法，以及动态功率曲线的计算思路。但如果大家算过，可能就会发现，用以上的方法计算出来的静态功率曲线低于0.45，比较合理，但“动态功率曲线”却会在低风速段高于0.5。是不是有问题呢？
其实也没什么，这只是理论上的最优分析结果，对谁家的机组都一样，所以要看性能，还是得靠实测功率曲线。
原标题：想算动态功率曲线？Excel就够了
