[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)性的評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111114460.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113790130B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳峰;李思亮;朱海濤;李光輝;呂祥云;嚴(yán)天賜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 風(fēng)脈能源(武漢)股份有限公司
• 主分類號(hào): F03D17/00
• 分類號(hào): F03D17/00;G06F17/10
• 代理公司: 湖北天領(lǐng)艾匹律師事務(wù)所 42252
• 代理人: 王能德

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)性的評(píng)估方法，獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的滿發(fā)功率序列和額定風(fēng)速；從滿發(fā)功率序列中篩選出風(fēng)速大于等于額定風(fēng)速的時(shí)間序列，在時(shí)間序列的每個(gè)連續(xù)時(shí)間片段中提取偏航角保持不變的最長(zhǎng)時(shí)段；將所有最長(zhǎng)時(shí)段重新組成一個(gè)新的時(shí)間序列，即為轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性分析時(shí)段；針對(duì)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性分析時(shí)段，采取N折交叉驗(yàn)證法對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行均值檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)，若能同時(shí)滿足均值檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)則轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)，否則轉(zhuǎn)速波動(dòng)不平穩(wěn)。本發(fā)明的方法能夠在機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中尋找出符合發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速分析的片段，并對(duì)機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)性進(jìn)行評(píng)估，能夠更加準(zhǔn)確的評(píng)估機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)性的評(píng)估方法。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定輸出功率依據(jù)特定的額定風(fēng)速而定，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率會(huì)隨風(fēng)速的變化而變化，其發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之發(fā)生變化。由于風(fēng)速具有很強(qiáng)的波動(dòng)性和不確定性，因此風(fēng)電機(jī)組的穩(wěn)定性是一個(gè)我們值得關(guān)注的問(wèn)題，這也是風(fēng)電機(jī)組持續(xù)健康運(yùn)行的關(guān)鍵。機(jī)組運(yùn)行過(guò)程的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速除了和功率有關(guān)，還受到風(fēng)速和偏航狀態(tài)的影響。當(dāng)風(fēng)速處于額定風(fēng)速與切出風(fēng)速之間時(shí)，機(jī)組能夠滿負(fù)荷運(yùn)行，其對(duì)應(yīng)的輸出功率會(huì)在額定功率附近有微小的波動(dòng)，因此對(duì)機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)性進(jìn)行評(píng)估是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)性的評(píng)估方法，本發(fā)明的方法能夠在機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中尋找出符合發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速分析的片段，并對(duì)機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)性進(jìn)行評(píng)估，能夠更加準(zhǔn)確的評(píng)估機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)性的評(píng)估方法，其特征在于：

獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的滿發(fā)功率序列和額定風(fēng)速；

從滿發(fā)功率序列中篩選出風(fēng)速大于等于額定風(fēng)速的時(shí)間序列，在時(shí)間序列的每個(gè)連續(xù)時(shí)間片段中提取偏航角保持不變的最長(zhǎng)時(shí)段；將所有最長(zhǎng)時(shí)段重新組成一個(gè)新的時(shí)間序列，即為轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性分析時(shí)段；

針對(duì)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性分析時(shí)段，采取N折交叉驗(yàn)證法對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行均值檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)，若能同時(shí)滿足均值檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)則轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)，否則轉(zhuǎn)速波動(dòng)不平穩(wěn)。

進(jìn)一步地，所述滿發(fā)功率序列為實(shí)際滿發(fā)功率序列，實(shí)際滿發(fā)功率序列的獲取包括：

S101、計(jì)算初始的滿發(fā)功率下限；

S102、提取大于滿發(fā)功率下限的功率數(shù)據(jù)序列，并設(shè)定有效滿發(fā)功率片段的持續(xù)長(zhǎng)度，選擇長(zhǎng)度大于等于該持續(xù)長(zhǎng)度的功率片段，得到若干動(dòng)態(tài)額定功率區(qū)間；

S103、將若干動(dòng)態(tài)額定功率區(qū)間對(duì)應(yīng)的功率數(shù)據(jù)按照時(shí)間順序進(jìn)行合并，得到新的功率數(shù)據(jù)序列，并計(jì)算出新的滿發(fā)功率下限；

S104、重復(fù)步驟S102和S103，直到得到的新的功率數(shù)據(jù)序列或者滿發(fā)功率下限不再變化，此時(shí)新的功率數(shù)據(jù)序列即為實(shí)際滿發(fā)功率序列。

進(jìn)一步地，所述額定風(fēng)速為與實(shí)際滿發(fā)功率序列相對(duì)應(yīng)的真實(shí)額定風(fēng)速。

進(jìn)一步地，獲取與轉(zhuǎn)速平穩(wěn)性分析時(shí)段對(duì)應(yīng)的功率序列和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速序列，針對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速序列采取N折交叉驗(yàn)證法，對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行均值檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)，若能同時(shí)滿足均值檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)則轉(zhuǎn)速波動(dòng)平穩(wěn)，否則轉(zhuǎn)速波動(dòng)不平穩(wěn)。

進(jìn)一步地，采取N折交叉驗(yàn)證法對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行均值檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)包括：

S301、依據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速序列，每次從中選擇一個(gè)子集作為集合A，剩余子集的集合記作集合B；

S302、均值驗(yàn)證：將集合A和B進(jìn)行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，并求出此時(shí)的t值和p值；如果p0.05，則通過(guò)驗(yàn)證，反之則沒(méi)有通過(guò)驗(yàn)證；