[發明專利]基于測風塔數據外推法的風電場理論功率計算方法

在審

• 申請號: 201410362935.4
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104156575A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 汪寧渤;馬明;呂清泉;馬彥宏;劉光途;賈懷森;趙龍;韓自奮;周強;王定美;路亮;張健美
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風電技術中心
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

1.一種基于測風塔數據外推法的風電場理論功率計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：選擇設定范圍內風電場內的測風塔，并對測風塔采集的歷史數據進行分析處理；

步驟2：根據測風塔歷史數據進行空氣密度計算；

步驟3：根據測風塔歷史數據進行功率曲線校正；

步驟4：根據測風塔歷史數據中特征風機的機頭風速及功率進行功率曲線擬合；

步驟5：將測風塔風速外推至每臺風機輪轂高度處，建立測風塔數據外推法理論功率計算模型；

步驟6：輸入測風塔實時測風數據及校正空氣密度到上述步驟5的理論功率計算模型進行計算；

步驟7：將輪轂高度外推測風數據與機頭風速進行對比綜合分析，并輸出運行結果。

2.根據權利要求1所述的基于測風塔數據外推法的風電場理論功率計算方法，其特征在于，上述步驟2根據測風塔歷史數據進行空氣密度計算中，空氣密度計算具體如下：

ρi=BiRTi]]>

ρ‾=1NΣi=1Nρi]]>

式中：ρ_i為瞬時平均空氣密度，B_i瞬時氣壓，R為氣體常數287.05(J/kg.K)，T_i平均氣溫，N為樣本個數，為平均空氣密度。

3.根據權利要求1或2所述的基于測風塔數據外推法的風電場理論功率計算方法，其特征在于，上述步驟3根據測風塔歷史數據進行功率曲線校正中，功率曲線的校正具體如下：

如空氣密度在1.225kg/m3±0.05kg/m3范圍內，功率曲線無需校正；若在此范圍以外，則功率曲線需進行校正具體如下：

對于失速控制、具有恒定槳矩和轉速的風力發電機組，校正功率曲線可利用下式計算：

對于功率自動控制的風電機組，校正功率曲線可利用下式計算：

式中：P_校正為折算后的功率，P₀為理論功率曲線對應的功率，ρ₀為標準空氣密度，V₀折算前的風速，V_校正為折算后的風速，為實測平均密度。