[发明专利]基于风速和功率判断风机状态及计算能量利用率的方法

说明书

本发明涉及一种基于风速和功率判断风机状态及计算能量利用率的方法。目前还没有一种工艺简单，能够快速进行的基于风速和功率判断风机状态及计算能量利用率的方法。本发明的特点在于：包括以下步骤：步骤1：确定风电机组的标准功率曲线及其拐点数据；步骤2：计算风电机组的实际功率；步骤3：确定风机的运行状态；步骤4：计算风机在各个状态下的能量损失；步骤5：根据各个状态下的能量损失计算各损失所占的比重，并以能量柱的形式表述。本发明的工艺简单，判断准确率高，能够快速进行判断。

技术领域

本发明涉及一种基于风速和功率判断风机状态及计算能量利用率的方法，基于风电机组风速、功率数据的风电机组状态分类方法以及通过该分类计算能量利用效率的方法，属于风力发电计算领域。

背景技术

一般认为通过风机PLC数据判断风机运行状态需要进行大量数据传输和计算，由于在集中监测模式下不需要对风电机组进行控制，故大量的数据传输和计算容易造成大量数据和网络资源的浪费。由于集中监测模式下在缺少风机PLC数据时，难以判断风机运行状态，难以为远程集中监测模式下快速进行风机状态分类提供依据。

现在也有一些采用其他方法来判断风机状态的技术，如公开日为2014年05月21日，公开号为CN103809556A的中国专利中，公开了一种风机状态监控方法，该风机状态监控方法利用加速度传感器和油液检测传感器对每个机组中各传动部件的振动和润滑油的状态进行实时监控，并不能实现集中监控模式下的机组状态判断。

综上所述，目前还没有一种简单，判断准确率高，能够快速进行的基于风速和功率判断风机状态及计算能量利用率的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种简单，判断准确率高，能够快速进行的基于风速和功率判断风机状态及计算能量利用率的方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该基于风速和功率判断风机状态的方法的特点在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定风电机组的标准功率曲线及其拐点数据；

步骤2：计算风电机组的实际功率；

步骤3：确定风机的运行状态；

步骤4：计算风机在各个状态下的能量损失；

步骤5：根据各个状态下的能量损失计算各损失所占的比重，并以能量柱的形式表述。

作为优选，本发明所述步骤1中确定风电机组的标准功率曲线及其所对应的切入风速V₀、额定风速Ve、切出风速Vq以及对应的额定功率Pe。

作为优选，本发明所述步骤2中计算风电机组实际功率的方法如下：

获取一定时间0～T内某时刻t的十分钟平均风速V（t）、风机功率P（t）数据，通过t时刻十分钟平均风速V（t），对照风机标准功率曲线计算风机t时刻标准功率Pb（t）=f（V（t），t）。

本发明所述步骤3中确定风机运行状态的方法如下：

通过t时刻风速V（t）、风机出力P（t）、以及风机标准功率Pb（t）对t时刻风电机组运行状态进行分类：

（1）V（t）<V₀或者V（t）＞Vq，且P（t）≤0，风机处于待机状态R1；

（2）V₀≤V（t）≤Vq，且P（t）≤0，风机处于故障停机或者调度停机或者检修停机的状态，属于停机状态R2；

（3）V₀≤V（t）≤Vq，且0＜P（t）≤J*Pb（t），风机处于调度限出力或者自身限出力状态，属于限出力状态R3，J为功率曲线损失系数，0＜J≤1，J值根据现场实际运行情况确定；