[发明专利]一种优化风场能量可利用率指标的方法

说明书

本发明公开了一种优化风场能量可利用率指标的方法，该方法根据风机功率曲线和风机风速计算获取风机的理论功率，并根据统计时间范围内风机状态的历史数据获取该时间范围内风机可用状态的时间信息，进而通过积分计算获取风机可用状态下对应的理论发电量，即可发电量；可发电量在统计时间范围内总理论发电量中的占比，即为风机的能量可利用率，该指标可衡量风机在一段时间范围内最大可能的发电能力，直观反映风场的运维水平。本发明方法能够综合考虑风速、风机可用时间、风机功率特性等因素快速计算获得风机、风场、区域公司的能量可利用率指标，客观有效的评估分析对象的运维水平。

技术领域

本发明属于风电运维技术领域，具体涉及一种优化风场能量可利用率指标的方法。

背景技术

风场能量可利用率指标被用来评价风电场运行维护的水平，目前的方法是通过捕获风机的可用时间段，统计风机可用时间下的风能占统计时间范围总风能的比例作为风机能量可利用率，然后通过对风机装机的加权平均计算获得风场的能量可利用率指标，现有方法未能考虑风机自身功率曲线特性因素对计算结果的影响，直接采用能量输入端的风能作为可用能量，造成能量可利用率指标与机组特性脱钩，导致该指标用于风场运维评价时不够完整和准确，影响对生产运维的指导作用。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种优化风场能量可利用率指标的方法，该方法能够综合考虑风速、风机可用时间、风机功率特性等因素计算能量可利用率指标，客观准确的评估风电场的运维水平。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种优化风场能量可利用率指标的方法，包括如下步骤：

步骤1：构建风场风机的功率曲线表，采集统计时间范围内风机风速v、风机状态s的历史数据，形成风速及状态样本集合[v_j,s_j]，j为风机采集样本数据的编号；

步骤2：将统计时间范围内风机风速v代入风机功率曲线数据，插值计算得到风机理论功率p，形成风速及功率样本集合[v_j,p_j]；

步骤3：根据统计时间范围内风机状态的历史数据获取风机可用状态的时间信息，即按时间顺序遍历风机状态s_j，记录所有可用状态持续时间段的开始时刻t_s,i和结束时刻t_e,i,i为可用状态时间段的序号；

步骤4：根据步骤3得到风机可用状态的时间信息和步骤2得到的风机理论功率计算统计时间范围内风机的可发电量E_Ai，具体方法如下：

根据每次可用状态的开始和结束时刻，截取风机理论功率历史数据，积分形成每次可用状态对应的可发电量，进而汇总形成统计时间范围内总的可发电量；具体计算如下：

上式中：E_Ai为第i个可用状态时间段对应的可发电量；P为风机理论功率；

t_s,i为第i个可用状态时间段的开始时刻；t_e,i为第i个可用状态时间段的结束时刻；

通过将每项可发电量值累加，即可得到统计时间范围内风机总的可发电量值：

上式中：E_A为统计时间范围内，风机所有可用状态对应的可发电量之和；

n为统计时间范围内，风机处于可用状态的次数；

步骤5：根据步骤2得到的统计时间范围内的风机理论功率计算该时间范围内风机总的理论发电量，方法如下：

上式中：E为统计时间范围内风机总的理论发电量；