[發明專利]一種風機認證測試系統分析平臺

有效

• 申請號: 201510342470.0
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104978453B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 盧軍;鄒荔兵;任永;王超;周玲;朱曉芳;段博志;張敏敏;梁洪霞
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 梁瑩

1.一種風機認證測試系統分析平臺，其特征在于：所述平臺為基于FAMOS、BLADED、MATLAB開發的風機認證測試分析軟件，區分有五大模塊，分別為數據分析模塊、功率測試模塊、性能測試模塊、載荷測試模塊、系統識別模塊；其中：

所述數據分析模塊，通過輸入機組參數信息和基于fomas測試dat格式數據，經過標定公式、變量合成公式以及變量對應關系處理，標定后dat和txt格式數據，通過篩選條件得到符合要求數據點；

所述功率測試模塊，用于對符合要求數據點機組氣象數據和運行數據進行處理分析，統計和圖像化氣象情況和機組運行情況，輸出功率曲線、Cp曲線、功率散點圖、轉速轉矩曲線、功率曲線對比、捕獲矩陣這些信息，并自動生成基于GL-D格式的功率曲線報告；

所述性能測試模塊，用于對機組性能測試數據進行處理和分析，統計和圖像化機組重要運行數據，對變量進行頻譜分析，并自動生成基于GL-D格式的性能測試報告；

所述載荷測試模塊，用于對機組載荷數據進行分類統計處理，生成統計數據表格，進行雨流分析，得出等效疲勞載荷，并分類統計輸出表格，生成載荷譜及載荷對比，并自動生成基于GL-D格式的載荷測試報告；

所述系統識別模塊，用于變槳系統響應系統識別及變頻器響應系統識別。

2.根據權利要求1所述的一種風機認證測試系統分析平臺，其特征在于，所述數據分析模塊包括以下步驟：

1)輸入機組參數信息：功率、塔架高度、葉輪半徑、傳動比；

2)對于測試數據，通過信號標定公式把電信號轉換為物理數據和載荷數據關系；針對不同測試機構采集、不同機組的不同命名格式的測試數據，變量對應關系公式把所有格式數據轉換為統一命名格式數據，得到標定后統一模式的dat和txt測試數據；通過變量合成公式，把測試數據轉換成Bladed載荷仿真中的變量，完成從原始數據到對應仿真數據的轉換；

3)考慮風力發電機運行數據，數據有效性判斷的篩選條件，通過過濾和舍去不符合數據，得到符合要求數據的有效值，其中篩選條件包括測風塔扇區、風機故障標示信號、數據完整性、數據合理性判斷。

3.根據權利要求1所述的一種風機認證測試系統分析平臺，其特征在于，所述功率測試模塊包括以下步驟：

1)按照風機功率測試標準，對風機運行時溫度、濕度、氣壓、風速、風向、湍流、風切變、空氣密度這些氣象數據及機組運行時功率、發電機轉速、槳矩角、偏航誤差、葉尖速比進行統計分析，輸出重要參數與風速風向之間的函數關系，其中，湍流值Ti、風切變σ、空氣密度ρ由以下公式推導得出：

Ti=σ1vσ=ln(vhub/vtip)ln(zhub/ztip)ρ=PR0T]]>

式中：σ₁為風速標準偏差，v為風速平均值；v_hub為輪轂高度處風速平均值，v_tip為葉尖高度處風速平均值，z_hub為輪轂高度，z_tip為葉尖高度；P為氣壓平均值，T絕對溫度平均值，R₀為干燥空氣的氣體常數；

2)按照下列式子對風速進行標準化，將現場空氣密度下風速轉換為標準空氣密度下風速v_n，對標準化后的數據用區間法進行分組，計算每一風速區間標準化后風速平均值v_i、輸出功率平均值P_i、C_p平均值，然后圖像顯示功率曲線、C_p曲線、功率散點圖、轉速轉矩曲線，輸出滿足風機功率測試標準的功率測試所需數據；

vn=v10min(ρ10minρ0)13vi=1NiΣj=1Nivn,i,jPi=1NiΣj=1NiPn,i,jCp,i=Pi12ρ0Avi3]]>

式中：v_n為標準化后風速，v_10min為測量風速平均值，ρ_10min空氣密度平均值，ρ₀標準空氣密度，v_i第i個區間標準化平均風速，v_n,i,j第i個區間第j個標準化風速，P_i第i個區間平均輸出功率，P_n,i,j第i個區間第j個平均輸出功率，N_i第i個區間數據點數目，A為風力掃掠面積；

3)讀取處理Bladed仿真數據，生成仿真功率曲線，與測試功率曲線進行對比分析；

4)通過程序自動生成基于GL-D格式的功率曲線報告。