[發明專利]風電機組運行狀態閾值曲線確定方法、評價方法及系統

有效

• 申請號: 202011544950.2
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112287621B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 賈海坤;秦世耀;王瑞明;薛揚;付德義;龔利策;趙娜;王安慶;李松迪
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F113/08;G06F113/06;G06F119/14
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種風電機組運行狀態閾值曲線確定方法，其特征在于，包括：

將風電機組設計風速區間劃分為多個理想風速；

基于每個理想風速分別生成多個湍流風；

對各理想風速、各理想風速對應的多個湍流風，分別利用風電機組仿真方法對所述風電機組進行計算，得到各理想風速下風電機組以及各選定部件對應的理想風速下的仿真結果和各湍流風速下的仿真結果；

基于所有理想風速下的仿真結果和所有湍流風速下的仿真結果的相關性確定運行狀態評價系數，根據運行狀態評價系數分布情況確定閾值曲線；

所述對各理想風速、各理想風速對應的多個湍流風，分別利用所述風電機組仿真方法對所述風電機組進行計算，得到各理想風速下風電機組以及各選定部件對應的理想風速仿真結果和各湍流仿真結果，包括：

基于所述風電機組仿真模型，將各理想風速輸入所述風電機組仿真模型進行仿真計算，得到風電機組以及各部件在各理想風速下的第一時序仿真結果；

基于所述風電機組仿真模型，將各隨機湍流風文件輸入風電機組仿真模型進行仿真，得到各湍流風下風電機組以及各選定部件的第二時序仿真結果；

所述基于所有理想風速下的仿真結果和所有湍流下的仿真結果的相關性確定閾值曲線，包括：

基于各理想風速，選定運行狀態評價系數的表達式計算所有第一時序仿真結果與第二時序仿真結果的相關系數，得到運行狀態評價系數向量；

基于各選定部件、各理想風速下所有運行狀態評價系數向量中元素最大值構建各選定部件、各理想風速下的上限矩陣；

基于各選定部件、各理想風速下所有運行狀態評價系數向量中元素最小值構建各選定部件、各理想風速下的下限矩陣；

將所述上限矩陣或下限矩陣分別在對應的各理想風速上進行擬合得到各選定部件、各理想風速下的上限閾值曲線或下限閾值曲線。

2.根據權利要求1所述的閾值曲線確定方法，其特征在于，所述基于每個理想風速分別生成多個湍流風，包括：

對每個理想風速，使用設計風速的湍流系數和剪切指數，生成多個隨機湍流風文件。

3.根據權利要求1所述的閾值曲線確定方法，其特征在于，所述運行狀態評價系數的表達式如下：

C=c(f, f’)；

其中，c(f, f’)為如下表達式中的任意一個：

式中，C為運行狀態評價系數；f表示被評價的運行狀態，取值為運行參量矩陣；f’表示作為參考的標準運行狀態，取值為仿真結果矩陣；K是選取的參量總數，L是監測周期內的采樣點數。

4.一種風電機組運行狀態閾值曲線確定系統，其特征在于，包括：

理想風速提取模塊，用于將風電機組設計風速區間劃分為多個理想風速；

生成模塊，用于基于每個理想風速分別生成多個湍流風；

理想風速仿真模塊，用于對各理想風速、各理想風速對應的多個湍流風，分別利用所述風電機組仿真方法對所述風電機組進行計算，得到各理想風速下風電機組以及各選定部件對應的理想風速下的仿真結果和各湍流風速下的仿真結果；

第一閾值曲線確定模塊，用于基于所有理想風速仿真結果和所有湍流仿真結果的相關性確定運行狀態評價系數，根據運行狀態評價系數分布情況確定閾值曲線；

所述理想風速仿真模塊具體用于：基于所述風電機組仿真模型，將各理想風速輸入所述風電機組仿真模型進行仿真計算，得到風電機組以及各部件在各理想風速下的第一時序仿真結果；基于所述風電機組仿真模型，將各隨機湍流風文件輸入風電機組仿真模型進行仿真，得到各湍流風下風電機組以及各選定部件的第二時序仿真結果；

所述第一閾值曲線確定模塊具體用于：基于各理想風速，選定運行狀態評價系數的表達式計算所有第一時序仿真結果與第二時序仿真結果的相關系數，得到運行狀態評價系數向量；基于各選定部件、各理想風速下所有運行狀態評價系數向量中元素最大值構建各選定部件、各理想風速下的上限矩陣；基于各選定部件、各理想風速下所有運行狀態評價系數向量中元素最小值構建各選定部件、各理想風速下的下限矩陣；將所述上限矩陣或下限矩陣分別在對應的各理想風速上進行擬合得到各選定部件、各理想風速下的上限閾值曲線或下限閾值曲線。