[發(fā)明專利]一種故障風(fēng)機(jī)損失發(fā)電量的估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410478312.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN104217376B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱守讓;張?zhí)?/a>;王偉;成月良;朱頌怡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q50/06
• 分類號(hào): G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,許婉靜

1.一種故障風(fēng)機(jī)損失發(fā)電量的估計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據(jù)風(fēng)機(jī)的地理信息，建立風(fēng)機(jī)的無向圖模型；

2)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)根據(jù)風(fēng)機(jī)的無向圖模型，獲取地理位置距離故障風(fēng)機(jī)最近的兩臺(tái)正常運(yùn)行風(fēng)機(jī)；

3)如果獲取成功，利用地理位置距離故障風(fēng)機(jī)最近的兩臺(tái)正常運(yùn)行風(fēng)機(jī)風(fēng)速風(fēng)向，對(duì)故障風(fēng)機(jī)故障期間所損失的發(fā)電量進(jìn)行估計(jì)；

4)如果獲取失敗，或者所獲取的風(fēng)機(jī)與故障風(fēng)機(jī)之間的距離大于測(cè)風(fēng)塔與故障風(fēng)機(jī)之間的距離，則利用測(cè)風(fēng)塔風(fēng)速風(fēng)向，對(duì)故障風(fēng)機(jī)故障期間所損失的發(fā)電量進(jìn)行估計(jì)；

在所述步驟3)中，風(fēng)機(jī)發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)根據(jù)風(fēng)機(jī)的無向圖模型，獲取地理位置距離故障風(fēng)機(jī)最近的兩臺(tái)正常運(yùn)行風(fēng)機(jī)，獲取方法如下：

設(shè)風(fēng)電場(chǎng)共有n臺(tái)風(fēng)機(jī)，D(n_i,n_j)表示兩臺(tái)風(fēng)機(jī)n_i與n_j之間的物理距離，D(n_i,T)表示風(fēng)機(jī)與測(cè)風(fēng)塔T之間的物理距離，其中1≤i≤n，1≤j≤n；增設(shè)兩臺(tái)虛擬風(fēng)機(jī)n_n+1與n_n+2，任意一臺(tái)風(fēng)機(jī)與該兩臺(tái)虛擬風(fēng)機(jī)之間的物理距離為無窮大，即D(n_i,n_n+1)＝∞，D(n_i,n_n+2)＝∞，其中1≤i≤n，∞表示無窮大；

假設(shè)風(fēng)機(jī)A在時(shí)間段t∈[t₁,t₂]發(fā)生故障停運(yùn)，首先將距離風(fēng)機(jī)A最近的兩臺(tái)正常運(yùn)行的風(fēng)機(jī)B和風(fēng)機(jī)C設(shè)為增設(shè)的虛擬風(fēng)機(jī)：B＝n_n+1，C＝n_n+2；

遍歷n臺(tái)風(fēng)機(jī)，進(jìn)行n輪循環(huán)，其中對(duì)風(fēng)機(jī)n_i(1≤i≤n)進(jìn)行如下操作：

21)如果n_i為風(fēng)機(jī)A本身，則結(jié)束本輪循環(huán)并開始下一輪循環(huán)，否則進(jìn)行步驟22)；

22)如果風(fēng)機(jī)n_i在時(shí)間段t∈[t₁,t₂]內(nèi)正常運(yùn)行，并且D(n_i,A)＜D(B,A)，則置B為B＝n_i，結(jié)束本輪循環(huán)并開始下一輪循環(huán)，否則進(jìn)行步驟23)；

23)如果風(fēng)機(jī)n_i在時(shí)間段t∈[t₁,t₂]內(nèi)正常運(yùn)行，并且D(n_i,A)＜D(C,A)，則置C為C＝n_i，結(jié)束本輪循環(huán)并開始下一輪循環(huán)；

循環(huán)結(jié)束后，如果B≠n_n+1，D(A,B)＜D(A,T)且C≠n_n+2，D(A,C)＜D(A,T),則表明獲取成功，否則獲取失敗；

在所述步驟3)中，如果獲取成功，利用地理位置距離故障風(fēng)機(jī)最近的兩臺(tái)正常運(yùn)行風(fēng)機(jī)風(fēng)速，對(duì)故障風(fēng)機(jī)故障期間所損失的發(fā)電量進(jìn)行估計(jì)，估計(jì)方法如下：

設(shè)風(fēng)機(jī)B和風(fēng)機(jī)C的風(fēng)速分別為v₁(t)和v₂(t)，風(fēng)向?yàn)閐₁(t)和d₂(t)；

假設(shè)在時(shí)間段[t₁,t₂]內(nèi)d₁(t)和d₂(t)與南北方向的夾角分別為θ₁(t)和θ₂(t)，其中θ₁,θ₂∈[0°,90°]，則風(fēng)機(jī)B和風(fēng)機(jī)C的風(fēng)速在南北方向的分量v_HB(t)、v_HC(t)和東西方向的分量v_LB(t)、v_LC(t)分別為：

風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B、C之間的距離D(A,B)、D(A,C)在南北方向的分量D_H和東西方向的分量D_L分別為：

風(fēng)機(jī)A的風(fēng)速在南北方向的估計(jì)分量和東西方向的估計(jì)分量為風(fēng)機(jī)B和C在兩個(gè)方向上的分量根據(jù)距離成比例的疊加：

$\left\{\begin{array}{c}{\hat{v}}_{HA}\left(t\right)=\frac{D_H(A,B)v_{HB}\left(t\right)+D_H(A,C)v_{HC}\left(t\right)}{D_H(A,B)+D_H(A,C)}\\ {\hat{v}}_{LA}\left(t\right)=\frac{D_L(A,B)v_{LB}\left(t\right)+D_L(A,C)v_{LC}\left(t\right)}{D_L(A,B)+D_L(A,C)}\end{array}\right.,t\∈\[t_1,t_2\]---\left(5\right)$

將式(1)、(2)、(3)、(4)代入式(5)可得:

$\left\{\begin{array}{c}{\hat{v}}_{HA}\left(t\right)=\frac{D(A,B)\cos \left({\mathrm{\θ}}_1\right(t\left)\right)v_1\left(t\right)\cos \left({\mathrm{\θ}}_1\left(t\right)\right)+D(A,C)\cos \left({\mathrm{\θ}}_2\right(t\left)\right)v_2\left(t\right)\cos \left({\mathrm{\θ}}_2\left(t\right)\right)}{D(A,B)\cos \left({\mathrm{\θ}}_1\right(t\left)\right)+D(A,C)\cos \left({\mathrm{\θ}}_2\left(t\right)\right)}\\ {\hat{v}}_{LA}\left(t\right)=\frac{D(A,B)\sin \left({\mathrm{\θ}}_1\right(t\left)\right)v_1\left(t\right)\sin \left({\mathrm{\θ}}_1\left(t\right)\right)+D(A,C)\sin \left({\mathrm{\θ}}_2\right(t\left)\right)v_2\left(t\right)\sin \left({\mathrm{\θ}}_2\left(t\right)\right)}{D(A,B)\sin \left({\mathrm{\θ}}_1\right(t\left)\right)+D(A,C)\sin \left({\mathrm{\θ}}_2\left(t\right)\right)}\end{array}\right.---\left(6\right)$

得到風(fēng)機(jī)A的風(fēng)速在南北方向和東西方向兩個(gè)估計(jì)分量后，可得風(fēng)機(jī)A的風(fēng)速估計(jì)值如下:

$\hat{v}\left(t\right)=\sqrt{{\left({\hat{v}}_{HA}\right(t\left)\right)}^2+{\left({\hat{v}}_{LA}\right(t\left)\right)}^2},t\∈\[t_1,t_2\]---\left(7\right)$

對(duì)風(fēng)機(jī)A的實(shí)際輸出功率特性曲線分段使用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合，獲得風(fēng)機(jī)A的輸出功率特性曲線表達(dá)式P(v)；

風(fēng)機(jī)A在時(shí)間段t∈[t₁,t₂]內(nèi)的發(fā)電量估計(jì)值如下為：

$\hat{K}={\∫}_{t1}^{t2}P\left(\hat{v}\right(t\left)\right)dt={\∫}_{t1}^{t2}P(\sqrt{{\left({\hat{v}}_{HA}\right(t\left)\right)}^2+{\left({\hat{v}}_{LA}\right(t\left)\right)}^2}dt---\left(8\right)$

將式(6)代入式(8)，并對(duì)此復(fù)合函數(shù)積分求解，便可得風(fēng)機(jī)A在時(shí)間段t∈[t₁,t₂]內(nèi)的發(fā)電量估計(jì)值。