[發明專利]一種基于風電機組簇特性的技改機組增功評價方法和系統

在審

• 申請號: 202310173868.0
• 申請日: 2023-02-23
• 公開（公告）號: CN116345435A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 付德義;薛揚;孔令行;王安慶;龔利策;趙娜;賈海坤;李松迪
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06N3/04;G06N3/084;H02J3/46
• 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

本發明提供了一種基于風電機組簇特性的技改機組增功評價方法和系統，包括：獲取技改后簇內風電機組歷史運行數據和風電機組各時刻功率實際輸出值，并對所述歷史運行數據進行整理；將經過整理的技改后簇內風電機組歷史運行數據輸入預先建立的簇內風電機組功率輸出特性關聯模型進行預測，得到技改后簇內風電機組各時刻功率輸出值；基于所述技改后簇內風電機組各時刻功率輸出值結合所述簇內風電機組各時刻功率實際輸出值利用區間分析法評價技改機組功率增長；本發明運用簇內風電機組功率輸出特性關聯模型解決風電機組增功技改后增功效果評價與驗證的問題，解決了現有的評價方法周期長，可靠性與精度差等問題，有效解決風電機組增功效果評價的問題。

技術領域

本發明屬于電力技術領域，具體涉及一種基于風電機組簇特性的技改機組增功評價方法和系統。

背景技術

針對在役運行的風電機組技改一直以來是行業內的熱門技術與業務方向，如增功技改、載荷優化技改、高低穿技改、控制策略優化技改等。特別的，針對增功技改，目前已有較多的實現方案，如葉片加裝渦流發生器、控制策略優化、激光雷達前饋控制等。但是針對機組技改前后風電機組增功效果的評價與驗證問題，目前仍然采用現場實測的方式，效率低、成本高、精度無法保障，一直以來缺少高效、精準且低成本的操作模式。現有的基于現場實測的機組技改前后風電機組增功效果的評價與驗證方案主要存在以下缺點和不足：

風電機組現場功率曲線測試，對機組所處環境地形有較為嚴苛的要求，而且測試周期需要3-6個月，大部分風電場區域地形不能滿足標準要求，無法開展功率曲線驗證測試。基于非平坦地形測量得到的功率曲線本身存在較大的不確定性，測試精度差，進而無法對技改前后機組的增功效果進行準確的評價。

發明內容

為克服現有風電機組增功評價方法周期長、可靠性與精度差的問題，本發明提出一種基于風電機組簇特性的技改機組增功評價方法，包括：

獲取技改后簇內風電機組歷史運行數據和風電機組各時刻功率實際輸出值，并對所述歷史運行數據進行整理；

將經過整理的技改后簇內風電機組歷史運行數據輸入預先建立的簇內風電機組功率輸出特性關聯模型進行預測，得到技改后簇內風電機組各時刻功率輸出值；

基于所述技改后簇內風電機組各時刻功率輸出值結合所述簇內風電機組各時刻功率實際輸出值利用區間分析法評價技改機組功率增長；

所述簇內風電機組功率輸出特性關聯模型是以技改前簇內風電機組歷史運行數據為輸入，以技改前簇內風電機組的功率值為輸出利用BP神經網絡訓練得到的；

所述簇內風電機組歷史運行數據包括：風速、功率、槳距角、葉輪轉速、風向、偏航誤差以及機組運行狀態。

優選的，所述對所述歷史運行數據進行整理，包括：

濾除技改后簇內風電機組歷史運行數據中的停機數據、信號通道異常數據、限電運行數據以及時間無法對標的數據。

優選的，所述簇內機風電組功率輸出特性關聯模型的建立，包括：

將技改前簇內風電機組歷史運行數據作為輸入數據輸入BP神經網絡，以簇內風電機組功率輸出與歷史運行數據之間的關聯關系作為輸出對神經元連接權值訓練，并得到輸出結果；

基于所述輸出結果與實際簇內風電機組功率輸出值的誤差對BP神經網絡的神經元連接權值進行修正，不斷迭代訓練，當所有風速區間的技改前簇內風電機組歷史運行數據對應的輸出結果與實際簇內風電機組功率輸出值誤差低于設定百分比，或者所有風速區間的技改前簇內風電機組歷史運行數據對應的預測功率輸出與實際功率輸出偏差小于設定功率時，簇內風電機組功率輸出特性關聯模型訓練完成。

優選的，所述簇內風電機組功率輸出特性關聯模型的計算式如下式所示：