[發明專利]一種風機發電量損失精細化測算方法、系統、設備和介質

有效

• 申請號: 202210065952.6
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114444291B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 楊宇凡;岳文彥;徐鶴
• 申請（專利權）人: 中節能風力發電股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/0639;G06Q50/06;G06F119/06;G06F119/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種風機發電量損失精細化測算方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取預設時間段內的風機SCADA數據，并進行預處理；

利用預處理后的所有風機SCADA數據，進行該時間段內的單臺風機平均風速-功率曲線擬合；

其中，預處理包括：

將所有風機的SCADA數據中的風速測點數據、有功功率測點數據進行拼接；

將得到的拼接數據按照功率進行分段；

對每一段中的數據使用四分位法按照風速進行數據篩選，選取風速值在下四分位數和上四分位數之間的數據；

基于篩選后的數據，進行功率曲線擬合，得到單臺風機的平均風速-功率曲線；

功率曲線擬合方法，包括以下步驟：

基于風機的切入風速和額定風速將風速數據每一分段中篩選出的風速數據再次劃分為三個風速區間段；

基于劃分得到的三個風速區間段，對風機的輸出功率曲線進行擬合，得到單臺風機的平均風速-功率曲線，包括：

當風速實測值V_風速小于風機的切入風速V_切入風速時，確定風機輸出功率預測值P_預測＝0；

當風速實測值V_風速大于風機的切入風速V_切入風速小于風機達到額定功率時的額定風速V_額定風速時，擬合得到風速區間段內風機輸出功率曲線；

其中，將該風速區間段分為兩部分，分別為爬升段和過渡段，兩個風速段的分割點記為V_Sep；

對于爬升段，使用k階多項式對篩選后的數據進行擬合，得到爬升段的風速-功率曲線函數P_預測＝f_爬升(V_風速)；

對于過渡段，使用k階多項式對篩選后的數據進行擬合，得到風速-功率曲線函數，并進行修正，得到過渡段的風速-功率曲線函數P_預測＝f_過渡(V_風速)；

修正方法為：

首先，使用得到的風速-功率曲線函數，分別計算預設風速下的風機功率值；

計算公式包括：

v₁＝V_sep,P₁＝f_k(v₁)；

v₃＝V_額定風速,P₃＝P_實際滿發；

其中，V_sep為功率曲線爬升段和過渡段的風速分割值；P_實際滿發為風機運行過程中的實際滿發功率值；

其次，將得到的預設風速下的風機功率值(v₁,P₁),(v₂,P₂),(v₃,P₃)使用二次曲線進行擬合，得到過渡段的風機輸出功率曲線P_預測＝f_過渡(V_風速)；

當風速區間段內風速實測值V_風速大于風機額定V_額定風速時，確定風機輸出功率預測值為風機額定功率P_預測＝P_滿發；

將上述各風速區間段對應的風機輸出功率曲線進行擬合，得到最終的單臺風機的風速-功率曲線；根據擬合得到的單臺風機的平均風速-功率曲線以及預先獲取的風機各關鍵部件的溫度控制閾值數據，估算出各關鍵部件溫度超限降功率運行導致的單臺風機及全風場在該時間段內發電量損失的最大值和最小值；包括：

確定待分析關鍵部件，選取SCADA數據中與待分析關鍵部件相關的溫度測點，同時獲取風機控制邏輯中與待分析關鍵部件相關的溫度閾值；

使用單臺風機的平均風速-功率曲線，根據每臺風機的風速值，計算每臺風機的發電能力以及功率偏差；

篩選出該時間段內SCADA數據中待分析關鍵部件溫度最大值大于溫度閾值的所有數據，計算出全風場內風機損失電量的最大值；

篩選出該時間段內SCADA數據中待分析關鍵部件溫度最小值大于溫度閾值的所有數據，計算出全風場內風機損失電量的最小值。