[发明专利]基于风电机组运行性能评估指标体系的机群划分方法

权利要求书

1.基于风电机组运行性能评估指标体系的机群划分方法，其特征在于，所书该方法包括：

S101：建立风电机组运行性能评估体系；

S102：对风电机组运行性能评估指标进行分类；

S103：确定风电机组各指标权重；

S104：根据指标权重对机组进行机群的划分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立风电机组运行性能评估体系中包含基本发电性能指标、出力预测性能指标、出力间歇性指标和运行可靠性指标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在基本发电性能指标中包含以下指标：

理论功率及理论发电量其两者关系如下：

式中：理论功率为利用功率曲线和轮毂高度估算得到的功率，为统计时段内风电机组的理论发电量(kWh)；t为统计时段内样本数量；Δt为时间分辨率(h)；为风电机组第i个时刻的理论发电功率(kW)(i＝1,2,…,t)，选取统计时间为日、月、季节、年时，使理论发电量分别记为

实发功率及实发电量其两者关系如下：

式中：实发功率为风电机组实测输出功率，为统计时段内风电机组的实发电量(kWh)；t为统计时段内样本数量；Δt为时间分辨率(h)；为风电机组第i个时刻的实发功率(kW)(i＝1,2,…,t)，选取统计时间为日、月、季节、年时，使实发电量分别记为

最大功率所述最大功率为统计时段内风电机组实发功率中的最大值，选取统计时间为日、月、季节、年时，其对应时间尺度内的最大功率分别记为

平均发电功率机组平均发电功率年变化率为统计时间内平均发电功率年变化值与平均发电功率之比，反映机组发电水平随时间变化的趋势，其表达式如下：

式中：为统计时段内第i个时刻的实发功率(kW)(i＝1,2,…t)；t为统计时段内样本数量。选取统计时间为日、月、季节、年时，平均发电功率为

平均发电功率年变化率α^W；

式中：为第i年机组平均发电功率年变化率；为机组第i年的平均发电功率(kW)；为机组第i-1年的平均发电功率(kW)；

机组实际可利用率该指标反映了风电机组在实际运行中的利用情况，表达式如下：

式中：表示统计时段内风电场内第i台机组的实际可利用率；t表示统计时间(h)；表示统计时段风电场第i台机组的故障时间(h)；表示统计时间内风电场第i台机组的状态不明时间(h)。状态不明时间是指由于电网因素、风电场电气设备原因、例行维护和不可抗力导致的停机时间；

机组能量利用率δ^W，能量可利用率即在统计时段内，风电机组实际发电量占理论发电量的百分比，是对风电机组发电能力的综合考量，该指标是以风电机组自身的资源水平为标准衡量其实际发电水平，消除了由于风资源水平、风电场设计水平对运营风电场发电能力的影响，其表达式如下：

式中：为风电机组在统计时段内的实发电量(kWh)；为风电机组在统计时段内的理论电量(kWh)；

满发实数满发时数为统计时段内风电机组实发电量与额定功率之比，可用于不同装机容量发电系统的比较，其表达式如下：

式中：为风电机组在统计时段内的实发电量(kWh)；为风电机组的额定功率(kW)，选取统计时间为日、月、季节、年时，其对应时间尺度内的满发时数分别记为

风能转化系数风能转化系数表示风电机组将风能转化成风轮机械能的效率，其表达式为：

式中：为风轮转矩(N·m)；ρ为空气密度(Kg/m³)；A为扫风面积(m²)；ν为有效风速(m/s)；λ为叶尖速比，计算如下：

λ＝Ω·r/v

式中：Ω为风轮机的旋转角速度(rad/s)；r为风轮半径(m)。叶尖速比为风轮叶片尖端线速度与风速之比，叶片转速越快，同风速下的叶尖速比就越大；

峰值出力同时率k^W，峰值出力同时率是指统计时段内风电场最大出力与所属各风电机组最大出力之和的比值，其表达式为：

式中：k^W表示统计时间内峰值出力同时率；表示统计时间内风电场最大出力(kW)；表示统计时间内风电场中第i台风机最大出力(kW)(i＝1,2,…n)。