[發(fā)明專利]一種風力發(fā)電機功率曲線的獲取方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711059506.X
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109751195B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐娟;劉瑾;劉楠;楊東海;張波;李素紅;劉杰;李建立;魏立;廖雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種風力發(fā)電機功率曲線的獲取方法，其特征在于，包括：

獲取風力發(fā)電機運行時的觀測數(shù)據(jù)；所述觀測數(shù)據(jù)包括風速的觀測數(shù)據(jù)和輸出功率的觀測數(shù)據(jù)；

將所述觀測數(shù)據(jù)代入到預(yù)先建立的風力發(fā)電機模型的狀態(tài)空間方程中；

對所述狀態(tài)空間方程進行一階線性化；

對線性化后的所述狀態(tài)空間方程進行Kalman濾波，生成所述觀測數(shù)據(jù)的去噪數(shù)據(jù)，以便根據(jù)所述去噪數(shù)據(jù)生成所述功率曲線；

其中，所述風力發(fā)電機模型的狀態(tài)空間方程為：

X(k+1)＝X(k)+w(k)；

其中，y(k)為風力發(fā)電機的輸出功率；V(k)為葉片接觸風速；狀態(tài)觀測量X(k)＝[ρ(k)cosθ(k) C_p(k) ΔV(k)]^T，ρ(k)為空氣密度，θ(k)為風向與葉片間的角度，C_p(k)為風能利用率，ΔV(k)為測量風速與葉片接觸風速的差速；w(k)＝[w_ρ(k) w_θ(k) w_C(k) w_v(k)]^T為動態(tài)誤差，w_ρ(k)為空氣密度的動態(tài)誤差，w_θ(k)為風向角度的動態(tài)誤差，w_C(k)為風能利用率的動態(tài)誤差，w_v(k)為風速的動態(tài)誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取方法，其特征在于，所述獲取風力發(fā)電機運行時的觀測數(shù)據(jù)包括：

采集預(yù)設(shè)時長時間段內(nèi)所述風力發(fā)電機運行時的觀測數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取方法，其特征在于，還包括：

在所述生成所述觀測數(shù)據(jù)的去噪數(shù)據(jù)之后，將所述去噪數(shù)據(jù)進行存儲。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取方法，其特征在于，在所述獲取風力發(fā)電機運行時的觀測數(shù)據(jù)之后、所述將所述觀測數(shù)據(jù)代入到預(yù)先建立的風力發(fā)電機模型的狀態(tài)空間方程中之前，還包括：

對所述觀測數(shù)據(jù)進行篩選預(yù)處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的獲取方法，其特征在于，所述對所述觀測數(shù)據(jù)進行篩選預(yù)處理包括：

將所述觀測數(shù)據(jù)劃分成多個風速比恩；

計算各個所述風速比恩的平均風速；

將各個所述風速比恩中與對應(yīng)的平均風速的誤差超過預(yù)設(shè)誤差閾值的觀測數(shù)據(jù)濾除。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的獲取方法，其特征在于，所述對所述觀測數(shù)據(jù)進行篩選預(yù)處理還包括：

在所述將各個所述風速比恩中與對應(yīng)的平均風速的誤差超過預(yù)設(shè)誤差閾值的觀測數(shù)據(jù)濾除之后，將所述風速不為零而所述輸出功率為零的觀測數(shù)據(jù)濾除。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的獲取方法，其特征在于，所述狀態(tài)空間方程的狀態(tài)觀測量包括：

空氣密度、測量風速與葉片接觸風速的差速、風向與葉片的夾角和風能利用率；

所述觀測數(shù)據(jù)還包括所述狀態(tài)觀測量的觀測數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的獲取方法，其特征在于，所述對所述狀態(tài)空間方程進行一階線性化包括：

將所述狀態(tài)空間方程的觀測方程進行一階泰勒展開后保留一階項。