[發(fā)明專利]一種風力發(fā)電機組的參考功率曲線生成方法、系統(tǒng)及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010747767.6
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111828248B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王華;譚光道;任鑫;徐超;孟秀俊;王恩民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司;華能赫章風力發(fā)電有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發(fā)明公開了一種風力發(fā)電機組的參考功率曲線生成方法、系統(tǒng)及裝置，方法具體為：給定靜態(tài)功率曲線和湍流強度，求湍流強度時的動態(tài)功率曲線；通過將特定湍流強度下的風速分解成離散的風速區(qū)間及累積密度再與相應(yīng)靜態(tài)功率相乘求和的方法，得到特定湍流強度下的功率值；給定動態(tài)功率曲線及其湍流強度，求待定靜態(tài)功率曲線；通過先給定粗略的靜態(tài)曲線計算動態(tài)曲線，再根據(jù)其差值或比例，由給定動態(tài)曲線估算靜態(tài)曲線，更新粗略給定的靜態(tài)曲線后再迭代，直到收斂的方式來求解動態(tài)曲線的方法；減少獲取特定湍流功率曲線的物理實驗或模擬實驗成本，及彌補前者只能得到有限次離散結(jié)果，實現(xiàn)湍流強度為連續(xù)性取值結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風力發(fā)電機組的參考功率曲線生成方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)

風力發(fā)電機組的功率特性曲線是風力發(fā)電機組輸出功率隨風速變化的關(guān)系曲線，是風力發(fā)電機組發(fā)電能力的重要表述方式。標稱功率曲線一般在設(shè)計或驗證階段由實驗或模擬方式得到，實際功率曲線則是根據(jù)風機運行時由發(fā)電實際數(shù)據(jù)或標準測試處理得到。不同湍流條件下標稱功率曲線不同，由于成本和效率原因，一般只能通過有限次數(shù)的實驗或模擬，獲取幾條典型湍流條件的曲線，不能滿足湍流強度數(shù)據(jù)連續(xù)性的要求，因而，不能通過無湍流的靜態(tài)功率曲線得到特定湍流的動態(tài)功率曲線，現(xiàn)有技術(shù)獲取靜態(tài)功率曲線的方法，計算復雜。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種風力發(fā)電機組的參考功率曲線生成方法、裝置和系統(tǒng)，通過獲取的靜態(tài)功率曲線，得到有湍流的動態(tài)功率曲線，降低計算成本，克服湍流強度數(shù)據(jù)不連續(xù)的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種風力發(fā)電機組的參考功率曲線生成方法，S100，生成動態(tài)功率曲線，具體如下：

S101，獲取靜態(tài)功率曲線中風速以及風速對應(yīng)的功率值；

S102，獲取靜態(tài)功率曲線的數(shù)據(jù)中每一個風速值的代表風速范圍；

S103，獲取S102所述每一個風速值的代表風速范圍的代表功率，

S104，給定湍流強度，計算風速值在代表風速范圍內(nèi)的概率密度；

S105，根據(jù)S104所得概率密度和S103所得代表功率計算：在既定湍流強度下，所獲取風速值在代表風速范圍內(nèi)的功率值；

S106，重復S104和S105得到在既定湍流強度下所有風速對應(yīng)的功率值，即可得到在既定湍流強度下，靜態(tài)功率曲線對應(yīng)的動態(tài)功率曲線；

S200，生成靜態(tài)功率曲線，具體如下：

S201，將動態(tài)功率曲線作為待定靜態(tài)功率曲線的初始曲線；

S202，計算初始靜態(tài)功率曲線在所述給定湍流強度下的動態(tài)功率曲線，獲取所述動態(tài)功率曲線的變化值更新待定靜態(tài)功率曲線，得到更新后的待定靜態(tài)功率曲線；采用S101-S106所述方法獲取動態(tài)功率曲線；

S203，用更新后的待定靜態(tài)功率曲線作為待定靜態(tài)功率曲線，重復S201和202直至所得靜態(tài)功率曲線與動態(tài)功率曲線的變化值小于或等于設(shè)定值時；將所述更新的待定靜態(tài)功率曲線作為最終的待定靜態(tài)功率曲線；

S300，基于動態(tài)功率曲線及既定湍流強度，采用S200所述方法獲取靜態(tài)功率曲線，再采用S100所述方法得到另一湍流強下的動態(tài)功率曲線。

S102中，靜態(tài)功率曲線中，第一點的代表風速范圍下限按照切入風速限制取值，末端點的代表風速范圍上限按照切出風速的限制取值；

第一點和末端點之間所有點的代表風速范圍的下限為(v_i+v_i-1)/2；

第一點和末端點之間所有點的代表風速范圍的上限為(v_i+v_i+1)/2；