[發(fā)明專利]一種風電場功率特性評估方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510876136.3
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN106815773A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設計）人: 薛揚;馬曉晶;王瑞明;付德義;邊偉;陳晨;李松迪
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網(wǎng)公司;中電賽普檢驗認證（北京）有限公司;中電普瑞張北風電研究檢測有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

1.一種風電場功率特性評估方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1.選擇典型風電機組；

步驟2.對典型風電機組進行測試，獲取標準空氣密度下的輪轂風速；

步驟3.基于數(shù)據(jù)挖掘理論和方法，使用典型風電機組的測量數(shù)據(jù)和SCADA數(shù)據(jù)，建立輪轂高度風速模型；

步驟4.將典型風電機組的輪轂高度風速的數(shù)據(jù)模型應用于風電場內(nèi)其他風電機組，結合SCADA數(shù)據(jù)，計算待評估風電機組的輪轂高度自由流風速；

步驟5.計算待評估風電機組的功率曲線。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中，選擇典型風電機組的條件為：在風電場中選擇不同型號的典型風電機組各一臺；所述典型風電機組滿足IEC61400‐12‐1：2005附錄B的要求。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2具體包括：

2‐1在典型風電機組主風向的上風向安裝測風塔，距離在2倍風輪直徑至4倍風輪直徑之間；

2‐2在與典型風電機組輪轂高度相同的測風塔上，安裝風速計、風向標、溫度計和氣壓計測試獲得風向數(shù)據(jù)，滿足測試采樣率和平均周期分別大于或等于1Hz和10min；

2‐3根據(jù)風向數(shù)據(jù)，剔除受影響扇區(qū)的風速數(shù)據(jù)；

2‐4按照下式對風速數(shù)據(jù)規(guī)格化，獲得標準空氣密度下的輪轂風速；

$V_n=V_{10\min }{\left(\frac{B_{10\min }}{{\mathrm{\ρ}}_0{\mathrm{RT}}_{10min}}\right)}^{1/3}$

式中，V_n-標準空氣密度下的輪轂風速，

V_10min為輪轂風速測量值的10min平均值，

B_10min為氣壓測量值的10mn平均值，

T_10min為氣溫測量值的10mn平均值，

R為干燥空氣的氣體常數(shù)287.05J/(kg×K)，

ρ₀為標準空氣密度1.225kg/m³。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括：

3‐1獲得典型風電機組與測試同步的SCADA數(shù)據(jù)；

3‐2數(shù)據(jù)清洗，剔除無效數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)；

3‐3基于數(shù)據(jù)挖掘的理論建立輪轂高度風速模型。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟3‐2數(shù)據(jù)清洗具體包括：根據(jù)風電機組運行狀態(tài)剔除數(shù)據(jù)，僅保留風電機組在正常發(fā)電狀態(tài)的數(shù)據(jù)；根據(jù)偏航位置和偏航偏差角度，剔除風輪受到障礙物影響的數(shù)據(jù)。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟3‐3建立輪轂高度風速的模型包括：以SCADA數(shù)據(jù)的轉速、槳距角、功率、偏航偏差角度為輸入，以典型風電機組測量的標準化輪轂高度自由流風速為輸出，分別通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機SVM法以及最小二乘法進行建模，并以不同模型的測試均方根誤差為指標，選擇均方根誤差最小的模型。