[發(fā)明專利]一種考慮湍流的風(fēng)電機(jī)組功率異常的檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710860144.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN107654342A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇永新;劉小瑞;胡江輝;譚貌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D17/00
• 分類號(hào): F03D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種考慮湍流的風(fēng)電機(jī)組功率異常的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1：確定待檢測(cè)的機(jī)組，確定待檢測(cè)的機(jī)組的SCADA系統(tǒng)正常運(yùn)行，確定待檢測(cè)機(jī)組的型號(hào)；

步驟2：提取與待檢測(cè)機(jī)組同型號(hào)的機(jī)組在正常運(yùn)行期間的風(fēng)速、機(jī)組輸出功率、空氣密度數(shù)據(jù)，消除空氣密度波動(dòng)對(duì)機(jī)組輸出功率的影響，并以湍流強(qiáng)度為索引對(duì)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊；

步驟3：構(gòu)建與待檢測(cè)機(jī)組同型號(hào)的機(jī)組在正常工作時(shí)風(fēng)的湍流強(qiáng)度-風(fēng)速平均值-風(fēng)電機(jī)組輸出功率當(dāng)量關(guān)系表；

步驟4：根據(jù)待檢測(cè)機(jī)組的測(cè)量風(fēng)速，用分片插值方法計(jì)算待檢測(cè)機(jī)組的正常輸出功率當(dāng)量；

步驟5：連續(xù)統(tǒng)計(jì)待檢測(cè)機(jī)組實(shí)際輸出功率相對(duì)于正常功率的漂移量和漂移程度，基于該統(tǒng)計(jì)結(jié)果判定待檢測(cè)機(jī)組輸出功率是否異常。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮湍流的風(fēng)電機(jī)組功率異常的檢測(cè)方法，所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟2-1：從待檢測(cè)機(jī)組所在風(fēng)電場(chǎng)或其他風(fēng)電場(chǎng)的SCADA系統(tǒng)中提取與待檢測(cè)機(jī)組同型號(hào)的機(jī)組的下列監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)：在機(jī)組正常運(yùn)行期間以1秒為間隔的機(jī)組風(fēng)速、機(jī)組輸出功率、空氣密度數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)累計(jì)覆蓋的時(shí)間不少于3000小時(shí)；

步驟2-2：消除空氣密度波動(dòng)對(duì)機(jī)組輸出功率的影響，具體做法是：將樣本數(shù)據(jù)中的機(jī)組輸出功率除以對(duì)應(yīng)時(shí)刻的空氣密度，得到各時(shí)刻上機(jī)組輸出功率當(dāng)量；

步驟2-3：以湍流強(qiáng)度為索引對(duì)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，具體包括以下步驟：

步驟2-3-1：將樣本數(shù)據(jù)覆蓋的時(shí)間進(jìn)行等間隔分段，每個(gè)時(shí)間段的長度為T，計(jì)算每個(gè)時(shí)間段上風(fēng)的湍流強(qiáng)度和風(fēng)速平均值，計(jì)算每個(gè)時(shí)間段上機(jī)組輸出功率當(dāng)量的平均值，相同時(shí)間段上的計(jì)算結(jié)果組合成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為(風(fēng)的湍流強(qiáng)度，風(fēng)速平均值，風(fēng)電機(jī)組輸出功率當(dāng)量的平均值)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，T的取可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，T默認(rèn)值取為2分鐘，本專利中湍流強(qiáng)度的計(jì)算方法是所考察的時(shí)間段內(nèi)風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)差除以該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)速平均值；

步驟2-3-2：令為湍流強(qiáng)度標(biāo)記間隔，i為非負(fù)整數(shù)，把風(fēng)的湍流強(qiáng)度屬于區(qū)間的所有(風(fēng)的湍流強(qiáng)度，風(fēng)速平均值，風(fēng)電機(jī)組輸出功率當(dāng)量的平均值)數(shù)據(jù)點(diǎn)劃分到數(shù)據(jù)塊i，并把數(shù)據(jù)塊i中風(fēng)的湍流強(qiáng)度全部改寫為，得到數(shù)據(jù)塊i的數(shù)據(jù)點(diǎn)為（，風(fēng)速平均值，風(fēng)電機(jī)組輸出功率當(dāng)量的平均值），其中為正數(shù)，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，默認(rèn)值取0.01。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮湍流的風(fēng)電機(jī)組功率異常的檢測(cè)方法，所述步驟3具體包括以下步驟：

步驟3-1：對(duì)權(quán)利要求1步驟2處理后得到的所有數(shù)據(jù)塊，執(zhí)行如下操作：令為風(fēng)速平均值標(biāo)記間隔，j為非負(fù)整數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)塊i，如果風(fēng)速平均值屬于區(qū)間，則把風(fēng)速平均值改寫為，那么數(shù)據(jù)塊i中，風(fēng)速平均值為的數(shù)據(jù)點(diǎn)為(,,風(fēng)電機(jī)組輸出功率當(dāng)量的平均值)，其中為正數(shù)，值可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，默認(rèn)值取0.2m/s；

步驟3-2：在步驟3-1處理后所有(,,風(fēng)電機(jī)組輸出功率當(dāng)量的平均值)數(shù)據(jù)點(diǎn)中找出相同且相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算這些數(shù)據(jù)點(diǎn)中第三項(xiàng)的平均值，也就是計(jì)算風(fēng)電機(jī)組輸出功率當(dāng)量的平均值的平均值，并形成數(shù)據(jù)點(diǎn)(,,)；

步驟3-3：將各個(gè)(,,)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的關(guān)系構(gòu)造為風(fēng)的湍流強(qiáng)度-風(fēng)速平均值-風(fēng)電機(jī)組輸出功率當(dāng)量關(guān)系表，具體做法是：構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表的第一列為湍流強(qiáng)度，按i從小到大填寫各值，表的第一行為平均風(fēng)速，按j從小到大填寫各值，對(duì)應(yīng)的行和對(duì)應(yīng)的列的交叉位置填寫值。