[發(fā)明專利]用于評(píng)估功率升級(jí)的性能影響的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680068771.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN108368831B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·貝爾托夫特;S·J·克努森;C·K·尼爾森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): F03D17/00
• 分類號(hào): F03D17/00;F03D7/04
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文;蹇煒

公開了一種用于評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)(1)的一個(gè)或更多風(fēng)力渦輪機(jī)(2、3、4)的功率升級(jí)的性能影響的方法。將所述風(fēng)電場(chǎng)(1)的所述風(fēng)力渦輪機(jī)(2、3、4)中的至少一些風(fēng)力渦輪機(jī)(2、3、4)劃分成目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)的組和參考風(fēng)力渦輪機(jī)(2)的組，并且在風(fēng)力渦輪機(jī)處測(cè)量局部風(fēng)速。對(duì)于目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)中的每一個(gè)目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)，生成傳遞函數(shù)，所述傳遞函數(shù)建立所述目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)處所述局部測(cè)量的風(fēng)速與所述參考風(fēng)力渦輪機(jī)(2)中的每一個(gè)參考風(fēng)力渦輪機(jī)(2)處所述局部測(cè)量的風(fēng)速之間的關(guān)系。對(duì)目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)中的每一個(gè)目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)執(zhí)行功率升級(jí)，并且隨后在一個(gè)或更多風(fēng)速區(qū)間內(nèi)對(duì)參考風(fēng)力渦輪機(jī)(2)和目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)獲得功率性能數(shù)據(jù)。對(duì)于目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)，風(fēng)速區(qū)間基于估計(jì)的風(fēng)速，估計(jì)的風(fēng)速基于傳遞函數(shù)和在參考風(fēng)力渦輪機(jī)(2)處局部測(cè)量的風(fēng)速。這容許將目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)(3)的功率性能數(shù)據(jù)直接與參考風(fēng)力渦輪機(jī)(2)的功率性能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以評(píng)估功率升級(jí)的性能影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)(wind farm)的一個(gè)或更多風(fēng)力渦輪機(jī)的功率升級(jí)(upgrade)的性能影響的方法。

背景技術(shù)

通常給風(fēng)力渦輪機(jī)提供有能夠旋轉(zhuǎn)的輪軸的形式的轉(zhuǎn)子，該輪軸具有一組風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。風(fēng)作用在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片上，由此使得輪軸旋轉(zhuǎn)。輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被經(jīng)由齒輪布置傳遞給發(fā)電機(jī)，或者在風(fēng)力渦輪機(jī)為所謂的直接驅(qū)動(dòng)類型的情況下，輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被直接傳遞給發(fā)電機(jī)。在發(fā)電機(jī)中，生成可以被供應(yīng)至電網(wǎng)的電能。

為了提高現(xiàn)有的風(fēng)力渦輪機(jī)的性能，可以對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行一個(gè)或更多功率升級(jí)。功率升級(jí)可以例如是硬件升級(jí)的形式和/或軟件升級(jí)的形式。硬件升級(jí)能夠例如包括替換風(fēng)力渦輪機(jī)葉片、改變風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的空氣動(dòng)力學(xué)輪廓(profile)(例如，以渦流發(fā)電機(jī)、板條(slat)、輔助輪廓等的形式)、替換或改變風(fēng)力渦輪機(jī)的其他部件等。軟件升級(jí)能夠例如包括風(fēng)力渦輪機(jī)的控制軟件等的升級(jí)。

在風(fēng)力渦輪機(jī)的功率升級(jí)后，期望能夠評(píng)估執(zhí)行的功率升級(jí)是否已經(jīng)導(dǎo)致了風(fēng)力渦輪機(jī)的提高的性能，以及性能提高到了什么程度。然而，功率升級(jí)可能影響局部測(cè)量的風(fēng)速，例如歸因于相對(duì)于轉(zhuǎn)子的風(fēng)流動(dòng)下游的變化，其中，風(fēng)速計(jì)等通常布置在轉(zhuǎn)子的風(fēng)流動(dòng)下游。此外，從功率升級(jí)之前的時(shí)間段到功率升級(jí)之后的時(shí)間段，其他狀況可能會(huì)改變，例如風(fēng)狀況、天氣狀況、溫度、濕度等。因此，在執(zhí)行功率升級(jí)之前和執(zhí)行功率升級(jí)之后的風(fēng)力渦輪機(jī)的性能的直接比較通常將不提供關(guān)于歸因于功率升級(jí)而對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的性能的影響的可靠的信息。

WO2015/077337A1公開了一種用于評(píng)估風(fēng)力渦輪機(jī)升級(jí)的性能影響的方法。該方法包括確定風(fēng)力渦輪機(jī)升級(jí)之前對(duì)于風(fēng)力渦輪輪機(jī)的基線功率曲線，并確定風(fēng)力渦輪機(jī)升級(jí)之前對(duì)于風(fēng)力渦輪輪機(jī)的基線風(fēng)速傳遞函數(shù)，風(fēng)速傳遞函數(shù)將參考風(fēng)速與對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的局部風(fēng)速相關(guān)聯(lián)。該方法也可以包括確定風(fēng)力渦輪機(jī)升級(jí)之后對(duì)于風(fēng)力渦輪輪機(jī)的升級(jí)的風(fēng)速傳遞函數(shù)，并基于基線風(fēng)速傳遞函數(shù)和升級(jí)的風(fēng)速傳遞函數(shù)來(lái)確定對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的校正的局部風(fēng)速。可以基于校正的局部風(fēng)速來(lái)確定對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的升級(jí)的功率曲線。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例的目的是提供用于評(píng)估一個(gè)或更多風(fēng)力渦輪機(jī)的功率升級(jí)的性能影響的方法，該方法提供關(guān)于由功率升級(jí)引起的對(duì)性能的影響的可靠的信息。

本發(fā)明的實(shí)施例的另一目的是提供用于評(píng)估一個(gè)或更多風(fēng)力渦輪機(jī)的功率升級(jí)的性能影響的方法，其中，確保了可靠的風(fēng)數(shù)據(jù)在所有時(shí)間可用。

本發(fā)明提供了一種用于評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)的一個(gè)或更多風(fēng)力渦輪機(jī)的功率升級(jí)的性能影響的方法，所述方法包括以下步驟：

-將所述風(fēng)電場(chǎng)的所述風(fēng)力渦輪機(jī)中的至少一些風(fēng)力渦輪機(jī)劃分成目標(biāo)風(fēng)力渦輪機(jī)的組和參考風(fēng)力渦輪機(jī)的組；

-操作所述風(fēng)電場(chǎng)的所述風(fēng)力渦輪機(jī)，同時(shí)獲得所述風(fēng)力渦輪機(jī)中的每一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)處局部測(cè)量的風(fēng)速；