本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)電場有功功率分配方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電場有功功率分配主要由場站能量管理平臺來調(diào)節(jié)單臺風(fēng)電機(jī)組輸出功率，從而使場站整體功率滿足電網(wǎng)限電需要。

2、在對風(fēng)電場有功功率進(jìn)行分配時，可以利用直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組在低風(fēng)速段和雙饋風(fēng)電機(jī)組在高風(fēng)速段的能效的優(yōu)劣勢實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場有功功率分配，但是風(fēng)電機(jī)組的整體能效可能有所降低；還可以利用基于風(fēng)電機(jī)組的實(shí)時運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行有功功率分配，在分配有功功率時依據(jù)最小項狀態(tài)、中間項狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，但是這種方法由于風(fēng)電場通常所處的運(yùn)行環(huán)境惡劣，風(fēng)電機(jī)組為旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其軸系系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)由于長期頻繁變速運(yùn)行，極易因疲勞過度而導(dǎo)致嚴(yán)重故障，長期運(yùn)行后風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電機(jī)組能效會受到嚴(yán)重影響。

3、綜上所述，如何在實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場有功功率分配的同時，提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行能效、延長風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行壽命是目前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)電場有功功率分配方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，在實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場有功功率分配的同時，提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行能效、延長風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行壽命。其具體方案如下：

2、第一方面，本技術(shù)公開了一種風(fēng)電場有功功率分配方法，包括：

3、獲取風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線；

4、基于所述實(shí)際運(yùn)行功率曲線計算所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際年發(fā)電量，并根據(jù)所述風(fēng)電機(jī)組的理論運(yùn)行功率曲線確定所述風(fēng)電機(jī)組的理論年發(fā)電量；

5、通過所述實(shí)際年發(fā)電量和所述理論年發(fā)電量確定所述風(fēng)電機(jī)組的電量提升百分量，基于所述電量提升百分量以及風(fēng)電場的有功功率構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；

6、基于所述目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)確定所述風(fēng)電場的風(fēng)電機(jī)組數(shù)量，通過所述風(fēng)電機(jī)組數(shù)量對所述風(fēng)電場的有功功率進(jìn)行分配。

7、可選的，所述獲取風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線，包括：

8、獲取風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，將所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中滿足預(yù)設(shè)異常條件的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，以得到目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

9、基于預(yù)設(shè)間隔對風(fēng)速區(qū)間進(jìn)行切分，以得到各目標(biāo)區(qū)間，并利用所述目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)區(qū)間計算各所述目標(biāo)區(qū)間對應(yīng)的平均風(fēng)速和平均輸出功率，根據(jù)各所述目標(biāo)區(qū)間對應(yīng)的平均風(fēng)速和平均輸出功率確定所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線。

10、可選的，所述預(yù)設(shè)異常條件包括風(fēng)速大于預(yù)設(shè)切出風(fēng)速或小于預(yù)設(shè)切入風(fēng)速、所述風(fēng)速小于所述預(yù)設(shè)切出風(fēng)速且所述風(fēng)速大于所述預(yù)設(shè)切入風(fēng)速時所述風(fēng)電機(jī)組功率小于或等于零、風(fēng)電機(jī)組可編程邏輯控制器的狀態(tài)位為預(yù)設(shè)停機(jī)狀態(tài)位或預(yù)設(shè)限功率狀態(tài)位、所述風(fēng)速小于第一預(yù)設(shè)風(fēng)速值時對風(fēng)偏角大于或等于第一預(yù)設(shè)角度閾值以及所述風(fēng)速大于或等于所述第一預(yù)設(shè)風(fēng)速值時所述對風(fēng)偏角大于或等于第二預(yù)設(shè)角度閾值中的任意一種或幾種的組合。

11、可選的，所述利用所述目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)區(qū)間計算各所述目標(biāo)區(qū)間對應(yīng)的平均風(fēng)速和平均輸出功率，根據(jù)各所述目標(biāo)區(qū)間對應(yīng)的平均風(fēng)速和平均輸出功率確定所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線，包括：

12、利用所述目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)平均風(fēng)速計算公式計算各所述目標(biāo)區(qū)間的平均風(fēng)速，利用所述目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)平均功率輸出計算公式計算各所述目標(biāo)區(qū)間的平均輸出功率，根據(jù)各所述目標(biāo)區(qū)間對應(yīng)的平均風(fēng)速和平均輸出功率確定所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線；其中，所述預(yù)設(shè)平均風(fēng)速計算公式為：

13、；

14、其中，vi為第i個所述目標(biāo)區(qū)間的平均風(fēng)速，ni為第i個所述目標(biāo)區(qū)間中取值數(shù)據(jù)點(diǎn)的個數(shù)，vj為第i個所述目標(biāo)區(qū)間中第j個取值數(shù)據(jù)點(diǎn)的風(fēng)速；

15、所述預(yù)設(shè)平均輸出功率計算公式為：

16、；

17、其中，pi為第i個所述目標(biāo)區(qū)間的平均輸出功率，ni為第i個所述目標(biāo)區(qū)間中取值數(shù)據(jù)點(diǎn)的個數(shù)，pj為第i個所述目標(biāo)區(qū)間中第j個取值數(shù)據(jù)點(diǎn)的輸出功率。

18、可選的，所述基于所述實(shí)際運(yùn)行功率曲線計算所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際年發(fā)電量，并根據(jù)所述風(fēng)電機(jī)組的理論運(yùn)行功率曲線確定所述風(fēng)電機(jī)組的理論年發(fā)電量，包括：

19、基于年發(fā)電量計算公式和所述實(shí)際運(yùn)行功率曲線計算所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際年發(fā)電量，根據(jù)所述年發(fā)電量計算公式和所述風(fēng)電機(jī)組的理論運(yùn)行功率曲線確定所述風(fēng)電機(jī)組的理論年發(fā)電量；其中，所述年發(fā)電量計算公式為：

20、；

21、其中，nh為年發(fā)電小時數(shù)，n為所述目標(biāo)區(qū)間的總數(shù)，f(vi)為第i個所述目標(biāo)區(qū)間的平均風(fēng)速的瑞利累積概率分布函數(shù)，f(vi-1)為第i-1個所述目標(biāo)區(qū)間的平均風(fēng)速的瑞利累積概率分布函數(shù)，pi為第i個所述目標(biāo)區(qū)間的平均輸出功率，pi-1為第i-1個所述目標(biāo)區(qū)間的平均輸出功率，其中，所述瑞利累積概率分布函數(shù)為：

22、；

23、其中，f(v)為風(fēng)速的瑞利累積概率分布函數(shù)，vave為輪轂高度的年平均風(fēng)速，v為風(fēng)速。

24、可選的，所述通過所述實(shí)際年發(fā)電量和所述理論年發(fā)電量確定所述風(fēng)電機(jī)組的電量提升百分量，包括：

25、根據(jù)電量提升百分量計算公式通過所述實(shí)際年發(fā)電量和所述理論年發(fā)電量確定所述風(fēng)電機(jī)組的電量提升百分量；所述電量提升百分量計算公式為：

26、；

27、其中，αi為所述電量提升百分量，為所述實(shí)際年發(fā)電量，為所述理論年發(fā)電量。

28、可選的，所述基于所述電量提升百分量以及風(fēng)電場的有功功率構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，包括：

29、基于所述電量提升百分量以及所述風(fēng)電場的有功功率構(gòu)建所述目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；

30、所述目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)為：

31、；

32、其中，l為所述目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，sin為所述風(fēng)電機(jī)組的下一時刻運(yùn)行狀態(tài)，sin-1為所述風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前時刻運(yùn)行狀態(tài)，pi*為所述風(fēng)電機(jī)組當(dāng)前風(fēng)速下的實(shí)際輸出功率，pagc為所述風(fēng)電場的有功功率，αi為所述風(fēng)電機(jī)組的所述電量提升百分量、αmax為所述風(fēng)電機(jī)組的所述電量提升百分量的最大值，c1、c2、c3為權(quán)重系數(shù)。

33、第二方面，本技術(shù)公開了一種風(fēng)電場有功功率分配裝置，包括：

34、功率曲線確定模塊，用于獲取風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線；

35、年發(fā)電量確定模塊，用于基于所述實(shí)際運(yùn)行功率曲線計算所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際年發(fā)電量，并根據(jù)所述風(fēng)電機(jī)組的理論運(yùn)行功率曲線確定所述風(fēng)電機(jī)組的理論年發(fā)電量；

36、優(yōu)化函數(shù)構(gòu)建模塊，用于通過所述實(shí)際年發(fā)電量和所述理論年發(fā)電量確定所述風(fēng)電機(jī)組的電量提升百分量，基于所述電量提升百分量以及風(fēng)電場的有功功率構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；

37、有功功率分配模塊，用于基于所述目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)確定所述風(fēng)電場的風(fēng)電機(jī)組數(shù)量，通過所述風(fēng)電機(jī)組數(shù)量對所述風(fēng)電場的有功功率進(jìn)行分配。

38、第三方面，本技術(shù)公開了一種電子設(shè)備，包括：

39、存儲器，用于保存計算機(jī)程序；

40、處理器，用于執(zhí)行所述計算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)前述的風(fēng)電場有功功率分配方法的步驟。

41、第四方面，本技術(shù)公開了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，用于存儲計算機(jī)程序；其中，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)前述的風(fēng)電場有功功率分配方法的步驟。

42、本技術(shù)在對風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行有功功率分配時，首先獲取風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線；然后基于所述實(shí)際運(yùn)行功率曲線計算所述風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際年發(fā)電量，并根據(jù)所述風(fēng)電機(jī)組的理論運(yùn)行功率曲線確定所述風(fēng)電機(jī)組的理論年發(fā)電量；通過所述實(shí)際年發(fā)電量和所述理論年發(fā)電量確定所述風(fēng)電機(jī)組的電量提升百分量，基于所述電量提升百分量以及風(fēng)電場的有功功率構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；最后基于所述目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)確定所述風(fēng)電場的風(fēng)電機(jī)組數(shù)量，通過所述風(fēng)電機(jī)組數(shù)量對所述風(fēng)電場的有功功率進(jìn)行分配?？梢?，本技術(shù)中先利用風(fēng)電機(jī)組歷史的運(yùn)行數(shù)據(jù)確定出風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線，基于風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率曲線和出廠時給定風(fēng)電機(jī)組的理論運(yùn)行功率曲線計算得出風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際年發(fā)電量和理論年發(fā)電量，從而計算得出風(fēng)電機(jī)組的電量提升百分量，并利用電量提升百分量和風(fēng)電場的有功功率構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，在構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)時考慮到了風(fēng)電機(jī)組的歷史運(yùn)行情況及整年的電量提升百分量，考慮到了長時間尺度下運(yùn)行環(huán)境對風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組能效的影響，從而根據(jù)目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)計算得出需要的風(fēng)電機(jī)組數(shù)量，并基于風(fēng)電機(jī)組數(shù)量對風(fēng)電場有功功率進(jìn)行分配，實(shí)現(xiàn)了提高風(fēng)電機(jī)組整體運(yùn)行能效以及延長風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行壽命的目的。