2 氣象和環(huán)境條件對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行功率曲線(xiàn)的影響
　　風(fēng)電機(jī)組的功率特性除取決于風(fēng)電機(jī)組的性能外，還取決于氣象環(huán)境條件以及風(fēng)電機(jī)組在風(fēng)電場(chǎng)中的排布等。
　　下面對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率曲線(xiàn)的影響因素進(jìn)行分析。
　　2.1 海拔高度
　　海拔高度增加，空氣密度降低。海拔越高，空氣的大氣壓力就會(huì)隨之變小，如圖1 所示。

圖1 空氣密度隨海拔高度的變化

　　當(dāng)風(fēng)電機(jī)組安裝在高海拔地區(qū)時(shí)，由于那里的空氣密度低，輸出功率減小，從而影響風(fēng)電機(jī)組的功率曲線(xiàn)。圖2給出了Vestas 600kW 變槳距風(fēng)電機(jī)組和定槳距風(fēng)電機(jī)組在不同海拔高度處的功率曲線(xiàn)。
　　對(duì)于定槳距失速風(fēng)電機(jī)組，隨著海拔高度的增加，整個(gè)風(fēng)電機(jī)組功率曲線(xiàn)在同樣風(fēng)速下的發(fā)電功率降低，大于滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電風(fēng)速，功率降低更為明顯，如圖2（a）所示[1]。
　　對(duì)于變槳距風(fēng)電機(jī)組，隨著海拔高度的增加，在滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電功率前的所有風(fēng)速段，相同風(fēng)速下的功率都下降；滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電風(fēng)速值增加，對(duì)中高風(fēng)速段影響較為明顯；大于滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電風(fēng)速時(shí)，風(fēng)電機(jī)組通過(guò)收槳進(jìn)行恒功率控制，不影響功率曲線(xiàn)的形成，如圖2（b）所示。

圖2 空氣密度對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率特性的影響[1]

　　2.2 空氣溫度、濕度對(duì)功率曲線(xiàn)的影響溫度升高會(huì)造成空氣密度的降低，如圖3 所示，使得同樣風(fēng)速下風(fēng)電機(jī)組出力降低。空氣中還有水蒸氣，即空氣存在一定的濕度，濕度對(duì)空氣密度也有一定的影響。潮濕的空氣比干燥的空氣輕。因此，空氣中的水蒸氣增加，空氣密度會(huì)降低，風(fēng)電機(jī)組出力降低[2]。

圖3 空氣密度與溫度的關(guān)系

　　當(dāng)風(fēng)電機(jī)組安裝在低溫地區(qū)時(shí)，由于空氣密度變大，輸出功率也隨著增大；反之，在高溫地區(qū)的風(fēng)電機(jī)組其輸出功率減小。圖4 給出了Vestas 600kW 變槳距風(fēng)電機(jī)組與定槳距風(fēng)電機(jī)組在不同溫度下的功率輸出曲線(xiàn)。
　　對(duì)于定槳距失速風(fēng)電機(jī)組，隨著溫度的增加，整個(gè)風(fēng)電機(jī)組功率曲線(xiàn)在同樣風(fēng)速下的發(fā)電功率降低，在接近和大于滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電風(fēng)速時(shí)，功率降低更為明顯，如圖4（a）所示。
　　對(duì)于變槳距風(fēng)電機(jī)組，隨著溫度的增加，在滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電功率前的所有風(fēng)速段，相同風(fēng)速下的功率都有所下降；滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電風(fēng)速值增加，對(duì)中高風(fēng)速段影響較為明顯；在大于滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電風(fēng)速時(shí)，風(fēng)電機(jī)組通過(guò)收槳進(jìn)行恒功率控制，不功影響率曲線(xiàn)的形成，如圖4（b）所示[1]。

圖4 溫度對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率特性的影響[1]

　　2.3 陣風(fēng)的影響
　　接近地面的空氣層流動(dòng)速度時(shí)小時(shí)大，形成“陣風(fēng)”。陣風(fēng)產(chǎn)生是空氣擾動(dòng)的結(jié)果。陣風(fēng)的風(fēng)速一般要比平均風(fēng)速大50% 或更高。平均風(fēng)速越大，地面越粗糙，陣風(fēng)風(fēng)速超過(guò)平均風(fēng)速的百分比越大。一次陣風(fēng)達(dá)到最大風(fēng)速后，約1s~2s 后風(fēng)速就會(huì)小于平均風(fēng)速的一半，然后陣風(fēng)再出現(xiàn)另一次最大風(fēng)速[1]。
　　對(duì)于變速風(fēng)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，當(dāng)輸出功率小于額定功率時(shí)，風(fēng)電機(jī)組可以根據(jù)風(fēng)速的大小調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)差率，使其葉輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到最佳葉尖速比（λopt），優(yōu)化輸出功率，從而提高風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電效率。
　　由于陣風(fēng)的原因，風(fēng)的變化速度較快，葉輪慣性很大，使得葉輪轉(zhuǎn)速不能緊跟風(fēng)速的變化，從而偏離最佳葉尖速比，造成風(fēng)電機(jī)組的效率降低，功率曲線(xiàn)變差。