[发明专利]一种对风偏差定量评估方法、系统、设备及介质

说明书

本发明属于风力发电领域，具体公开了一种对风偏差定量评估方法、系统、设备及介质，包括：获取采样数据，进行标准化处理，对机组运行数据进行清洗，在剔除异常数据后，排除控制差异、湍流强度差异、叶片损伤等因素影响，以筛选后机组作为评估对象；以功率系数CP期望值作为特征参量，以降低功率波动性及随机性对对风偏差评估影响；进行对风偏差有效风速区间计算，选择出机组恒CP控制风速区间，以减少数据量需求；计算出每个对风偏差角度下期望CP并进行归一化处理，最后进行对风偏差曲线拟合，进一步减弱波动性影响；对拟合曲线求导并计算拐点，与设定好的预警判定规则进行对比，发出告警及给出量化评估结论，对对风偏差修正进行指导。

技术领域

本发明属于风力发电领域，具体涉及一种对风偏差定量评估方法、系统、设备及介质。

背景技术

由于风向标长期运行误差、风向标安装误差、测量误差等因素造成机组对风偏差，正常机组的发电能力或效率CP值应在风向标与机舱夹角接近于0度时达到最优，如果在其他夹角下性能最优，则证明机组对风存在一定偏差，对风偏差会造成机组发电功率损失，损失率为，θ为偏差角，例如当对风偏差为10°时，机组功率损失约为4.5％。

目前，在役运行机组在运行一段时间后，普遍存在轻微程度的对风偏差，结合600余台机组对风偏差分析，发现偏差角度普遍在3°-6°范围，功率损失约0.5％-1.63％左右，需要现场在开展年检及半年检工作时，对于机械式风速计使用配套对风工装定期进行风向标校准，对于超声波式风速仪则定期进行风速仪检查及参数校准。

由于风具有随机性和波动性特点，造成机组出力也存在波动性，目前，行业内，评估对风偏差时，一般以风速、有功功率为评估参数，以不同风速条件下，有功功率最大的点所在的偏差角度为条件，来定性判断对风偏差情况，考虑到有功功率的波动性，给评估结果带来较大不确定性，且风电机组对风偏差评估效率低、随机性强；或者，以发电能力(即实际有功功率与理论有功功率比值)为评估参数，以发电能力最大的点所在的偏差角度为条件，来判断对风偏差情况，该方法虽然一定程度上减小了功率波动产生的影响，但需要较大的数据量作为支撑，不适合短期对风偏差评估。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种对风偏差定量评估方法、系统、设备及介质，以解决现有技术中风电机组对风偏差评估效率低、随机性强、不确定性大、数据量要求高的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种对风偏差定量评估方法，包括：

S1：获取采样数据；

S2：根据步骤S1获取的采样数据计算平均空气密度，并对测量风速进行标准化计算，对机组运行数据进行清洗，对机组控制参数一致性、机组湍流强度和叶片排查数据进行分析，进行评估风速区间选择；

S3：根据步骤S2中获得的评估风速区间，按照对风偏差对评估区间进行分区，并计算每个对风偏差区间期望CP，根据每个对风偏差区间期望CP，对期望CP进行归一化处理，获得归一化期望CP；

S4：根据步骤S3获得的归一化期望CP，进行多项式拟合，得到多项式拟合曲线，根据多项式拟合曲线，进行偏差情况量化评估，对对风偏差偏差角进行分级预警。

进一步的，所述步骤S1中获取采样数据具体包括：

S11：获取风电场标杆机台数、每台标杆机装机容量，电站非标杆机总容量；

S12：获取风电场机组完整年历史运行后台运行数据，包括1min运行数据和10min运行数据；获取风电场机组完整年历史机组运行日志、停机记录、故障记录和叶片排查记录表，运行数据包括：风速、风速最大值、风速最小值、风速标准差、有功功率、有功功率最大值、有功功率最小值、有功功率标准差、叶轮转速、环境温度、发电机转速、桨叶角、机舱位置、风向、PLC状态、停机记录、故障记录和叶片检查记录；