[发明专利]一种风电机组偏航系统静态误差的计算方法

说明书

本发明提供的一种风电机组偏航系统静态误差的计算方法，首先采集风电机组运行历史数据作为原始数据集，经过数据清洗后，将数据按照采集到的偏航动态误差角度，按照固定区间划分为N个子集，分布绘制各个区间的切入风速至额定风速之间的风速功率曲线，并计算偏航静态误差，加权取平均后，即可获得偏航静态误差值。本发明单纯基于数据分析方法，采用本方法对偏航系统矫正，可以较大提高额定风速段前的风电机组发电性能，对可以获得较大的经济效益，降低风电机组侧向载荷，提高机组运行的安全可靠性。

技术领域

本发明属于风力发电领域,具体涉及一种风电机组偏航系统静态误差的计算方法。

背景技术

2010年以来，风力发电装机容量在国内外快速增长，风机的发电性能对风电发电量的影响较大，其中由于偏航静态误差导致的风电机组性能下降问题较为突出，引起的电量损失很大。

而现有的风电场对风电机组偏航误差的矫正方法通常有如下两种方法：

1)对于风向标与机舱中轴线不对中问题，通常采用现场矫正方法，将风向标方向与机舱轴线对准，该方法对于风向标本身长期运行产生的故障误差无法矫正，对由于偏航编码器产生的误差无法校准。

2)使用激光测风雷达的方法：采用激光雷达测量风速风向与风机气象站测量风向数据进行比对，依据数据对比结果矫正风向标，其缺点在于成本较高，同样对由于偏航编码器产生的误差也无法校准。

3)使用SCADA系统数据、采用大数据方法进行偏航误差校准，已有的方法存在数据量要求较大，精度较低的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种风电机组偏航系统静态误差的计算方法，针对上述不足，且满足风电场偏航校准的需要，通过采集SCADA数据，通过数据清洗和折算，通过采集短期的SCADA数据就能较为准确的计算偏航误差，可以有效提高偏航误差计算的频次和精度。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种风电机组偏航系统静态误差的计算方法，包括以下步骤：

步骤1，获取风电机组运行历史数据，作为原始数据集；

步骤2，对步骤1中得到的原始数据集进行清洗，得到清洗后的数据集；

步骤3，利用采集到的偏航动态误差角度将步骤2中得到的清洗后的数据集进行分区，得到多个有效偏航动态误差子集；

步骤4，分别绘制每个有效偏航动态误差子集对应的切入风速至额定风速之间的风速功率曲线，得到多条风速功率曲线；

步骤5，根据步骤4中得到的多条风速功率曲线获取最小静态偏航误差子区间；

步骤6，设定机组测风风速区间，将设定的机组测风风速区间进行等分，得到多个机组测风风速子区间，利用机组测风风速子区间将步骤5中得到的最小静态偏航误差子区间进行分区，得到多个机组测风风速数据子集；

步骤7，分别对步骤6中得到的每个机组测风风速数据子集中的机组测风风速和机组发电功率进行修正，得到每个机组测风风速子区间风速中间点对应的修正后的机组发电功率；

步骤8，利用步骤5中得到的最小静态偏航误差子区间对步骤7中得到的多个修正后的机组发电功率进行划分，得到多个修正后的机组发电功率数据子集；

步骤9，根据步骤8中得到的多个修正后的机组发电功率数据子集获取静态偏航误差值区间，同时，将获取得到的静态偏航误差值区间的中间值作为静态偏航误差值。

优选地，步骤1中，获取风电机组运行历史数据，作为原始数据集，具体方法是：

在设定的时间段内，获取风电机组每日的历史运行数据，并计算每日历史运行数据中各个数据的平均值，得到每日数据组；