[發(fā)明專利]一種風(fēng)機(jī)發(fā)電量損失精細(xì)化測算方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210065952.6
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114444291B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊宇凡;岳文彥;徐鶴
• 申請（專利權(quán)）人: 中節(jié)能風(fēng)力發(fā)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(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種風(fēng)機(jī)發(fā)電量損失精細(xì)化測算方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的風(fēng)機(jī)SCADA數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理；

利用預(yù)處理后的所有風(fēng)機(jī)SCADA數(shù)據(jù)，進(jìn)行該時(shí)間段內(nèi)的單臺風(fēng)機(jī)平均風(fēng)速-功率曲線擬合；

其中，預(yù)處理包括：

將所有風(fēng)機(jī)的SCADA數(shù)據(jù)中的風(fēng)速測點(diǎn)數(shù)據(jù)、有功功率測點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接；

將得到的拼接數(shù)據(jù)按照功率進(jìn)行分段；

對每一段中的數(shù)據(jù)使用四分位法按照風(fēng)速進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，選取風(fēng)速值在下四分位數(shù)和上四分位數(shù)之間的數(shù)據(jù)；

基于篩選后的數(shù)據(jù)，進(jìn)行功率曲線擬合，得到單臺風(fēng)機(jī)的平均風(fēng)速-功率曲線；

功率曲線擬合方法，包括以下步驟：

基于風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速和額定風(fēng)速將風(fēng)速數(shù)據(jù)每一分段中篩選出的風(fēng)速數(shù)據(jù)再次劃分為三個(gè)風(fēng)速區(qū)間段；

基于劃分得到的三個(gè)風(fēng)速區(qū)間段，對風(fēng)機(jī)的輸出功率曲線進(jìn)行擬合，得到單臺風(fēng)機(jī)的平均風(fēng)速-功率曲線，包括：

當(dāng)風(fēng)速實(shí)測值V_{風(fēng)速}小于風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速V_{切入風(fēng)速}時(shí)，確定風(fēng)機(jī)輸出功率預(yù)測值P_預(yù)測＝0；

當(dāng)風(fēng)速實(shí)測值V_{風(fēng)速}大于風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速V_{切入風(fēng)速}小于風(fēng)機(jī)達(dá)到額定功率時(shí)的額定風(fēng)速V_{額定風(fēng)速}時(shí)，擬合得到風(fēng)速區(qū)間段內(nèi)風(fēng)機(jī)輸出功率曲線；

其中，將該風(fēng)速區(qū)間段分為兩部分，分別為爬升段和過渡段，兩個(gè)風(fēng)速段的分割點(diǎn)記為V_Sep；

對于爬升段，使用k階多項(xiàng)式對篩選后的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到爬升段的風(fēng)速-功率曲線函數(shù)P_預(yù)測＝f_爬升(V_{風(fēng)速})；

對于過渡段，使用k階多項(xiàng)式對篩選后的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到風(fēng)速-功率曲線函數(shù)，并進(jìn)行修正，得到過渡段的風(fēng)速-功率曲線函數(shù)P_預(yù)測＝f_過渡(V_{風(fēng)速})；

修正方法為：

首先，使用得到的風(fēng)速-功率曲線函數(shù)，分別計(jì)算預(yù)設(shè)風(fēng)速下的風(fēng)機(jī)功率值；

計(jì)算公式包括：

v₁＝V_sep,P₁＝f_k(v₁)；

v₃＝V_{額定風(fēng)速},P₃＝P_{實(shí)際滿發(fā)}；

其中，V_sep為功率曲線爬升段和過渡段的風(fēng)速分割值；P_{實(shí)際滿發(fā)}為風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中的實(shí)際滿發(fā)功率值；

其次，將得到的預(yù)設(shè)風(fēng)速下的風(fēng)機(jī)功率值(v₁,P₁),(v₂,P₂),(v₃,P₃)使用二次曲線進(jìn)行擬合，得到過渡段的風(fēng)機(jī)輸出功率曲線P_預(yù)測＝f_過渡(V_{風(fēng)速})；

當(dāng)風(fēng)速區(qū)間段內(nèi)風(fēng)速實(shí)測值V_{風(fēng)速}大于風(fēng)機(jī)額定V_{額定風(fēng)速}時(shí)，確定風(fēng)機(jī)輸出功率預(yù)測值為風(fēng)機(jī)額定功率P_預(yù)測＝P_滿發(fā)；

將上述各風(fēng)速區(qū)間段對應(yīng)的風(fēng)機(jī)輸出功率曲線進(jìn)行擬合，得到最終的單臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)速-功率曲線；根據(jù)擬合得到的單臺風(fēng)機(jī)的平均風(fēng)速-功率曲線以及預(yù)先獲取的風(fēng)機(jī)各關(guān)鍵部件的溫度控制閾值數(shù)據(jù)，估算出各關(guān)鍵部件溫度超限降功率運(yùn)行導(dǎo)致的單臺風(fēng)機(jī)及全風(fēng)場在該時(shí)間段內(nèi)發(fā)電量損失的最大值和最小值；包括：

確定待分析關(guān)鍵部件，選取SCADA數(shù)據(jù)中與待分析關(guān)鍵部件相關(guān)的溫度測點(diǎn)，同時(shí)獲取風(fēng)機(jī)控制邏輯中與待分析關(guān)鍵部件相關(guān)的溫度閾值；

使用單臺風(fēng)機(jī)的平均風(fēng)速-功率曲線，根據(jù)每臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)速值，計(jì)算每臺風(fēng)機(jī)的發(fā)電能力以及功率偏差；

篩選出該時(shí)間段內(nèi)SCADA數(shù)據(jù)中待分析關(guān)鍵部件溫度最大值大于溫度閾值的所有數(shù)據(jù)，計(jì)算出全風(fēng)場內(nèi)風(fēng)機(jī)損失電量的最大值；

篩選出該時(shí)間段內(nèi)SCADA數(shù)據(jù)中待分析關(guān)鍵部件溫度最小值大于溫度閾值的所有數(shù)據(jù)，計(jì)算出全風(fēng)場內(nèi)風(fēng)機(jī)損失電量的最小值。