[发明专利]风电机组等时间片切换重组验证方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其是涉及一种应用于风力发电机组控制策略优化设计验证的等时间片切换重组验证方法。

背景技术

在实物风电机组上开展控制策略优化设计验证时，由于自然风资源条件不可控，风速、空气密度、风频分布、湍流强度、风切变、上洗角等因素在多次实验中几乎不可能复现，这些因素将对所测得的量化性能指标构成影响。另一方面，单个优化设计项点所能带来的性能指标变化（如发电性能提升、载荷降低、电能质量改善等）往往又是极为有限的，与风资源条件变化的影响可能处于一个数量级甚至更低，导致验证结果极易受到干扰。

控制策略（包括控制逻辑及控制参数）对于风电机组发电性能及载荷的影响是长期而深远的，为实现风电项目运营收益的最大化，原则上须考虑特定场址风资源在时间、空间维度上的分布特点并有针对性地开展控制策略优化设计，以挖掘机组性能潜力、优化机组运行状况。随着产业规模的增长和技术水平的提升，目前，针对特定风资源开展个性化、定制化的设计正逐渐成为一种共性需求，在此背景下，对机组控制策略优化设计的验证方法也提出了较以往更高的要求。

采用常规方法，如：选择多台临近机组作对比、或将优化设计实施后采集的连续运行数据与早期历史数据作对比，都难以深度排除风资源变化所带来的影响。纯数值仿真或硬件在环仿真技术能提供可精确复现的模拟风资源条件，但又存在机组模型与机组实物的偏差问题，故仅适用于方案设计及定性验证。因此，上述方法都难以为风电机组控制策略优化设计提供较准确的实测、定量验证结果。

关于控制策略优化设计的验证，目前普遍采用两种方式：一是选择多台临近机组作对比、或将优化设计实施后采集的连续运行数据与早期历史数据作对比，这种方式得到的对比验证结果中包含了风资源时、空变化的影响，二是利用纯数值仿真或硬件在环仿真技术进行评估，这种方式得到的对比验证结果仅对应机组模型，无法完全取代实测。

因此，上述两种方式均难以提供较准确的定量验证结果，不利于机组控制策略的精细调整和深度优化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电机组等时间片切换重组验证方法，能够克服现有技术无法有效剔除风资源变化或模型误差的影响，导致验证结果量化程度不足，难以准确反映控制策略优化设计的实际应用效果的技术缺陷。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种风电机组等时间片切换重组验证方法的技术实现方案，一种风电机组等时间片切换重组验证方法，包括以下步骤：

S10：根据先验信息和验证目标，确定参与对比验证的控制策略集合，所述控制策略集合包括各种控制策略；

S11：设计等时间片切换逻辑；

S12：将包含控制策略集合及等时间片切换逻辑的主控软件编译、下载至风电机组，所述风电机组投入运行，进行控制策略切换，并持续进行数据采集；

S13：数据采集完成后，对所述数据进行处理和重组；

S14：根据风资源数据进行一致性评估，若一致性数据未达到设定值，则返回步骤S12继续采集数据，若一致性数据达到设定值，则结束数据采集；

S15：对采集到的所述数据进行对比验证，根据所述数据计算、统计得到各种控制策略对应的量化性能指标，并据此完成定量对比和验证。

优选的，所述等时间片切换逻辑包括以下要素：

（A）参数化的时间片长度ΔT；

（B）循环计时及切换触发逻辑，用于按照设定的时间片长度ΔT触发控制策略轮转切换动作；

（C）切换标志，所述切换标志的取值集合与所述控制策略集合形成一一映射，并严格地随所述控制策略同步切换；

（D）切换顺序。

优选的，所述时间片长度ΔT在大于所述风电机组控制响应时间的前提下，尽可能取小值，以便在较短的验证期内使统计学规律得到充分体现，使各种控制策略所处的风资源数据尽可能相同。

优选的，在所述控制策略切换过程中，采用变化率限幅为控制参数进行切换，在所述控制策略切换时规划一定的过渡过程，避免由所述控制策略切换导致的所述风电机组输出跳变。

优选的，当两个控制策略分别为控制策略一和控制策略二，所述控制策略一和控制策略二均包括积分器时，则所述风电机组由控制策略一切换至控制策略二时，令控制策略一的积分器停止计算，以避免在控制策略二使能期间控制策略一的输出发生大范围飘移；当控制策略二与控制策略一的输出差异较大时，根据控制策略一的当前输出值对控制策略二的输出值及积分值进行重置。