[發明專利]基于風電機組運行性能評估指標體系的機群劃分方法

在審

• 申請號: 202110971287.2
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113657786A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 楊立濱;李延和;李春來;張海寧;李志青;李正曦;韓文元
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司清潔能源發展研究院;國家電網有限公司;國網青海省電力公司;國網青海省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 北京知了蟬專利代理事務所(普通合伙) 11959
• 代理人: 孫東風;張金鳳

1.基于風電機組運行性能評估指標體系的機群劃分方法，其特征在于，所書該方法包括：

S101：建立風電機組運行性能評估體系；

S102：對風電機組運行性能評估指標進行分類；

S103：確定風電機組各指標權重；

S104：根據指標權重對機組進行機群的劃分。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立風電機組運行性能評估體系中包含基本發電性能指標、出力預測性能指標、出力間歇性指標和運行可靠性指標。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在基本發電性能指標中包含以下指標：

理論功率及理論發電量其兩者關系如下：

式中：理論功率為利用功率曲線和輪轂高度估算得到的功率，為統計時段內風電機組的理論發電量(kWh)；t為統計時段內樣本數量；Δt為時間分辨率(h)；為風電機組第i個時刻的理論發電功率(kW)(i＝1,2,…,t)，選取統計時間為日、月、季節、年時，使理論發電量分別記為

實發功率及實發電量其兩者關系如下：

式中：實發功率為風電機組實測輸出功率，為統計時段內風電機組的實發電量(kWh)；t為統計時段內樣本數量；Δt為時間分辨率(h)；為風電機組第i個時刻的實發功率(kW)(i＝1,2,…,t)，選取統計時間為日、月、季節、年時，使實發電量分別記為

最大功率所述最大功率為統計時段內風電機組實發功率中的最大值，選取統計時間為日、月、季節、年時，其對應時間尺度內的最大功率分別記為

平均發電功率機組平均發電功率年變化率為統計時間內平均發電功率年變化值與平均發電功率之比，反映機組發電水平隨時間變化的趨勢，其表達式如下：

式中：為統計時段內第i個時刻的實發功率(kW)(i＝1,2,…t)；t為統計時段內樣本數量。選取統計時間為日、月、季節、年時，平均發電功率為

平均發電功率年變化率α^W；

式中：為第i年機組平均發電功率年變化率；為機組第i年的平均發電功率(kW)；為機組第i-1年的平均發電功率(kW)；

機組實際可利用率該指標反映了風電機組在實際運行中的利用情況，表達式如下：

式中：表示統計時段內風電場內第i臺機組的實際可利用率；t表示統計時間(h)；表示統計時段風電場第i臺機組的故障時間(h)；表示統計時間內風電場第i臺機組的狀態不明時間(h)。狀態不明時間是指由于電網因素、風電場電氣設備原因、例行維護和不可抗力導致的停機時間；

機組能量利用率δ^W，能量可利用率即在統計時段內，風電機組實際發電量占理論發電量的百分比，是對風電機組發電能力的綜合考量，該指標是以風電機組自身的資源水平為標準衡量其實際發電水平，消除了由于風資源水平、風電場設計水平對運營風電場發電能力的影響，其表達式如下：

式中：為風電機組在統計時段內的實發電量(kWh)；為風電機組在統計時段內的理論電量(kWh)；

滿發實數滿發時數為統計時段內風電機組實發電量與額定功率之比，可用于不同裝機容量發電系統的比較，其表達式如下：

式中：為風電機組在統計時段內的實發電量(kWh)；為風電機組的額定功率(kW)，選取統計時間為日、月、季節、年時，其對應時間尺度內的滿發時數分別記為

風能轉化系數風能轉化系數表示風電機組將風能轉化成風輪機械能的效率，其表達式為：

式中：為風輪轉矩(N·m)；ρ為空氣密度(Kg/m³)；A為掃風面積(m²)；ν為有效風速(m/s)；λ為葉尖速比，計算如下：

λ＝Ω·r/v

式中：Ω為風輪機的旋轉角速度(rad/s)；r為風輪半徑(m)。葉尖速比為風輪葉片尖端線速度與風速之比，葉片轉速越快，同風速下的葉尖速比就越大；

峰值出力同時率k^W，峰值出力同時率是指統計時段內風電場最大出力與所屬各風電機組最大出力之和的比值，其表達式為：

式中：k^W表示統計時間內峰值出力同時率；表示統計時間內風電場最大出力(kW)；表示統計時間內風電場中第i臺風機最大出力(kW)(i＝1,2,…n)。