本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電，特別是涉及一種風(fēng)電機(jī)組的出力性能確定方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

1、運(yùn)行功率曲線是風(fēng)電行業(yè)中分析機(jī)組出力狀態(tài)的常用技術(shù)指標(biāo)，其反映了在確定的風(fēng)資源下機(jī)組的發(fā)電能力。中國南方地區(qū)屬于熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候，風(fēng)向與季節(jié)呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性，在主導(dǎo)風(fēng)向發(fā)生改變時(shí)，因風(fēng)電機(jī)組間的尾流效應(yīng)、地形差異造成的湍流等，導(dǎo)致機(jī)組在相同運(yùn)行狀態(tài)下表現(xiàn)出的性能存在明顯差異，影響了機(jī)組的出力性能分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)電機(jī)組的出力性能確定方法、系統(tǒng)及裝置，有效解決因風(fēng)資源差異導(dǎo)致機(jī)組出力性能評(píng)估不準(zhǔn)確的問題，為檢修工作提供有力支撐。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風(fēng)電機(jī)組的出力性能確定方法，包括：

3、獲取風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)向及功率；

4、根據(jù)所述風(fēng)向確定以所述風(fēng)電機(jī)組所在位置為中心的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的主導(dǎo)風(fēng)向，所述主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)樵陬A(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)處于預(yù)設(shè)風(fēng)向角角度內(nèi)的風(fēng)向頻率超過預(yù)設(shè)比例的風(fēng)向角范圍；

5、根據(jù)所述主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⑺瞿繕?biāo)區(qū)域劃分為子區(qū)域，所述子區(qū)域的數(shù)量與所述主導(dǎo)風(fēng)向的數(shù)量相同；

6、確定各個(gè)所述子區(qū)域的風(fēng)速與功率構(gòu)成的運(yùn)行功率曲線；

7、判斷單一風(fēng)電機(jī)組所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中在當(dāng)前風(fēng)向下的當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的樣本點(diǎn)下所述風(fēng)電機(jī)組的功率的平均值比所述當(dāng)前風(fēng)向所在的子區(qū)域中的運(yùn)行功率曲線中所述當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的功率的平均值是否達(dá)到預(yù)設(shè)比值；

8、若未達(dá)到，則判定所述風(fēng)電機(jī)組的出力性能未達(dá)到目標(biāo)性能，制定機(jī)組檢修計(jì)劃執(zhí)行檢修工作。

9、另一方面，獲取風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)之后，還包括：

10、對(duì)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)；

11、對(duì)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的時(shí)間處理為一致的單位等級(jí)，所述單位等級(jí)包括秒級(jí)單位及分鐘級(jí)單位；

12、對(duì)所述風(fēng)向的角度調(diào)整為規(guī)范區(qū)域內(nèi)的數(shù)值。

13、另一方面，獲取風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)之后，還包括：

14、將不在預(yù)設(shè)風(fēng)速范圍內(nèi)的風(fēng)速對(duì)應(yīng)時(shí)間的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)刪除；

15、將不在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)的風(fēng)向?qū)?yīng)時(shí)間的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)刪除；

16、將不在預(yù)設(shè)功率范圍內(nèi)的功率對(duì)應(yīng)時(shí)間的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)刪除；

17、將預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述風(fēng)向及所述風(fēng)速均未發(fā)生變化對(duì)應(yīng)時(shí)間的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)刪除。

18、另一方面，獲取風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)之后，還包括：

19、根據(jù)所述風(fēng)電機(jī)組所在環(huán)境的溫度及空氣密度關(guān)系式確定風(fēng)電機(jī)組所在位置的實(shí)際空氣密度，所述空氣密度關(guān)系式為；

20、根據(jù)所述實(shí)際空氣密度及校正關(guān)系式對(duì)風(fēng)速進(jìn)行校正，所述校正關(guān)系式為；

21、其中，ρ實(shí)際為在t攝氏度且大氣壓強(qiáng)為p的實(shí)際空氣密度，ρ標(biāo)準(zhǔn)為在0攝氏度且大氣壓強(qiáng)為0.1013mpa下的空氣密度，t為所述風(fēng)電機(jī)組所在環(huán)境的溫度，p為所述風(fēng)電機(jī)組所在環(huán)境的大氣壓強(qiáng)，v測量為歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中的風(fēng)速，v校正為校正后的風(fēng)速。

22、另一方面，根據(jù)所述風(fēng)向確定以所述風(fēng)電機(jī)組所在位置為中心的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的主導(dǎo)風(fēng)向，包括：

23、將以所述風(fēng)電機(jī)組所在位置為圓心，按照角度將圓形的目標(biāo)區(qū)域劃分為預(yù)設(shè)個(gè)區(qū)間，各個(gè)所述區(qū)間的角度范圍一致；

24、確定各個(gè)所述風(fēng)向?qū)?yīng)的區(qū)間；

25、若樣本數(shù)據(jù)中連續(xù)n個(gè)區(qū)間內(nèi)的風(fēng)向數(shù)量占總的風(fēng)向的數(shù)量的比例超過預(yù)設(shè)值，則將n個(gè)所述區(qū)間確定為一個(gè)主導(dǎo)風(fēng)向。

26、另一方面，根據(jù)所述主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⑺瞿繕?biāo)區(qū)域劃分為子區(qū)域，包括：

27、若所述主導(dǎo)風(fēng)向的數(shù)量為一個(gè)，則所述子區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域；

28、若所述主導(dǎo)風(fēng)向的數(shù)量為多個(gè)，則確定各個(gè)所述主導(dǎo)風(fēng)向的順時(shí)針邊界角度及逆時(shí)針邊界角度；

29、將任意一個(gè)主導(dǎo)風(fēng)向的順時(shí)針邊界角度與順指針方向的下一個(gè)主導(dǎo)風(fēng)向的逆時(shí)針邊界角度的平均值作為子區(qū)域邊界；

30、相鄰兩個(gè)子區(qū)域邊界構(gòu)成的區(qū)域?yàn)樽訁^(qū)域。

31、另一方面，確定各個(gè)所述子區(qū)域的風(fēng)速與功率構(gòu)成的運(yùn)行功率曲線，包括：

32、將所述風(fēng)速作為自變量，所述功率作為因變量進(jìn)行擬合，得到功率關(guān)系式，所述功率關(guān)系式為；

33、其中，f(x)為功率，ci為第i個(gè)風(fēng)速區(qū)間對(duì)應(yīng)的偏置參數(shù)，1≤i≤k+1，bi(x)為第i風(fēng)速區(qū)間內(nèi)的風(fēng)速，x為風(fēng)速，m1至mk為風(fēng)速區(qū)間的邊界值，共有k+1個(gè)風(fēng)速區(qū)間，k為大于1的整數(shù)。

34、另一方面，判斷單一風(fēng)電機(jī)組的所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中在當(dāng)前風(fēng)向下的當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的樣本點(diǎn)下，所述風(fēng)電機(jī)組的功率的平均值比所述當(dāng)前風(fēng)向所在的子區(qū)域中的運(yùn)行功率曲線中所述當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的功率的平均值是否達(dá)到預(yù)設(shè)比值，包括：

35、確定風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)中的當(dāng)前風(fēng)向；

36、確定所述當(dāng)前風(fēng)向的角度對(duì)應(yīng)的子區(qū)域；

37、判斷歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中在當(dāng)前風(fēng)向下的當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的樣本點(diǎn)下所述風(fēng)電機(jī)組的功率的平均值比所述當(dāng)前風(fēng)向所在的子區(qū)域中的運(yùn)行功率曲線中所述當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的功率的平均值是否達(dá)到預(yù)設(shè)比值；

38、若達(dá)到，則確定所述風(fēng)電機(jī)組的出力性能正常；

39、若未達(dá)到，則判定所述風(fēng)電機(jī)組的出力性能未達(dá)到目標(biāo)性能，制定機(jī)組檢修計(jì)劃執(zhí)行檢修工作。

40、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)電機(jī)組的出力性能確定系統(tǒng)，包括：

41、歷史數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)向及功率；

42、主導(dǎo)風(fēng)向確定單元，用于根據(jù)所述風(fēng)向確定以所述風(fēng)電機(jī)組所在位置為中心的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的主導(dǎo)風(fēng)向，所述主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)樵陬A(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)處于預(yù)設(shè)風(fēng)向角角度內(nèi)的風(fēng)向頻率超過預(yù)設(shè)比例的風(fēng)向角范圍；

43、區(qū)域劃分單元，用于根據(jù)所述主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⑺瞿繕?biāo)區(qū)域劃分為子區(qū)域，所述子區(qū)域的數(shù)量與所述主導(dǎo)風(fēng)向的數(shù)量相同；

44、運(yùn)行功率曲線確定單元，用于確定各個(gè)所述子區(qū)域的風(fēng)速與功率構(gòu)成的運(yùn)行功率曲線；

45、功率判斷單元，用于判斷單一風(fēng)電機(jī)組的所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中在當(dāng)前風(fēng)向下的當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的樣本點(diǎn)下，所述風(fēng)電機(jī)組的功率的平均值比所述當(dāng)前風(fēng)向所在的子區(qū)域中的運(yùn)行功率曲線中所述當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的功率的平均值是否達(dá)到預(yù)設(shè)比值；若否，則觸發(fā)運(yùn)維單元；

46、所述運(yùn)維單元，用于判定所述風(fēng)電機(jī)組的出力性能未達(dá)到目標(biāo)性能，需要制定機(jī)組檢修計(jì)劃執(zhí)行檢修工作。

47、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)電機(jī)組的出力性能確定裝置，包括：

48、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

49、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述出力性能確定方法的步驟。

50、本發(fā)明公開了一種風(fēng)電機(jī)組的出力性能確定方法、系統(tǒng)及裝置，涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，包括獲取風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；根據(jù)風(fēng)向確定以風(fēng)電機(jī)組所在位置為中心的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的主導(dǎo)風(fēng)向；根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⒛繕?biāo)區(qū)域劃分為子區(qū)域；確定各個(gè)子區(qū)域的風(fēng)速與功率構(gòu)成的運(yùn)行功率曲線；判斷歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中在當(dāng)前風(fēng)向下的當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的樣本點(diǎn)下所述風(fēng)電機(jī)組的功率的平均值比所述當(dāng)前風(fēng)向所在的子區(qū)域中的運(yùn)行功率曲線中所述當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的功率的平均值是否達(dá)到預(yù)設(shè)比值；若未達(dá)到，則基于歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中在當(dāng)前風(fēng)向下的當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的樣本點(diǎn)下所述風(fēng)電機(jī)組的功率的平均值與所述當(dāng)前風(fēng)向所在的子區(qū)域中的運(yùn)行功率曲線中所述當(dāng)前風(fēng)速對(duì)應(yīng)的功率的平均值的比值，制定機(jī)組檢修計(jì)劃執(zhí)行檢修工作。由于在主導(dǎo)風(fēng)向發(fā)生改變時(shí)，機(jī)組在相同運(yùn)行狀態(tài)下表現(xiàn)出的出力性能不同，所以預(yù)先按照風(fēng)向劃分運(yùn)行功率曲線，基于風(fēng)向的運(yùn)行功率曲線可以解決風(fēng)資源差異導(dǎo)致機(jī)組出力性能評(píng)估不準(zhǔn)確的問題，準(zhǔn)確挖掘風(fēng)電機(jī)組性能問題，制定檢修計(jì)劃有效執(zhí)行檢修工作。