[发明专利]一种基于实时功率曲线的风电机组出力评价方法

说明书

本发明公开了一种基于实时功率曲线的风电机组出力评价方法，包括以下步骤：1)采集一段时间内的风电机组风速、功率、可靠性状态数据，形成样本数据集合；2)根据可靠性状态过滤得到有效样本数据；3)根据能量守恒近似计算风轮前风速；4)将风轮前风速折算为标准空气密度下；5)以折算后数据组成的新样本集合，计算各风速区间段内的风速、功率平均值；6)利用步骤5)得到的风速、功率平均值，采用最小二乘法拟合得到实时功率曲线；7)结合出质保功率曲线计算功率一致性系数，以此来评价风电机组的出力特性。本发明不仅有效的评价了风电机组出力特性，而且及时的反应了风电机组实际运行情况，为风电企业及时发现设备问题提供了技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种基于实时功率曲线的风电机组出力评价方法，该方法利用风电机组历史数据，计算出能够反映风电机组真实出力情况的实时功率曲线，并与出质保检测功率曲线进行对比，最后结合功率一致性系数对风电机组出力特性进行评价。

背景技术

目前风电机组出力评价主要通过现场安装仪器设备，确定测量位置，记录一段时间内风电机组轮毂高度处的风速和在该风速下机组的输出功率，利用数据拟合方法计算风速-功率曲线，进而评价风电机组出力。现有方法需要对风电机组的运行性能、输出功率和周围气象情况做长时间数据采集，有时会受当地风速条件所限，不能得到各风速区间下的数据，导致功率曲线不完整，且受环境温度、大气湿度、大气压力以及机组自身特性等因素影响，不同风电机组所处的自然环境不同，导致不同风电机组不同时间段形成的功率曲线都不一样。因此，为了得到不同风电机组最新的功率曲线，会消耗大量的人力物力。

发明内容

为了功率曲线的时效性、完整性以及风电机组通用性，本发明提供了一种基于实时功率曲线的风电机组出力评价方法，该方法结合影响功率曲线的因素，利用风电机组相关历史数据，实时计算风电机组功率曲线，进而快速准确的评价风电机组出力特性。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种基于实时功率曲线的风电机组出力评价方法，包括以下步骤：

1)采集预设一段时间内的风电机组风速v_o、功率p_o、可靠性状态s_o数据，形成样本集合[v_o,1,p_o,1,s_o,1].....[v_o,m,p_o,m,s_o,m]，其中m为采集数据的个数，m＝1,2,…n；

2)过滤得到有效样本数据；

3)为了得到相对真实的风速值，根据能量守恒近似计算得到风轮前风速；

4)将计算得到的风轮前风速v_f折算为标准空气密度下；

5)以折算后的标准风速以及对应的功率数据作为新的样本集合[v_b,1,p₁]……[v_b,i,p_i]，设置风速区间段如[2.75-3.25],[3.25-3.75],[3.75,4.25]...[……]，计算得到各风速区间段内的风速、功率平均值；

6)利用步骤5)得到的不同风速区间段内的平均风速及平均功率数据，采用最小二乘法拟合得到实时功率曲线；

7)将出质保检测的功率曲线作为理论功率曲线，结合计算的实时功率曲线，选取切入风速和切出风速间以1m/s为步长的若干个风速点及各风速点对应的理论功率和平均功率计算功率一致性系数，以此来评价风电机组的出力特性。