[发明专利]一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法及应用

权利要求书

1.一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将风力发电机组运行工况分为停机状态、启动状态、恒转速阶段一、最佳叶尖速比阶段、恒转速阶段二、恒功率阶段和限功率发电状态；

在不同的运行工况下，根据动作状态信息和转换规律进行分类；其中，风力发电机组各个部件的动作状态信息不相同，各个工况之间的转换规律也不相同；

步骤2，结合步骤1中对风电机组运行状态机的分析，基于运行工况进行风电SCADA数据的分类，为SCADA数据添加不同的工况标签，完成风电SCADA数据分类；

其中，当风速小于切入风速时，机组处于停机状态；

当机组达到切入风速时，机组将进入启动状态；

当风速的继续增加，机组将从启动状态依次进入恒转速阶段一、最佳叶尖速比阶段、恒转速阶段二，最终达到恒功率阶段运行；其中，恒转速阶段一、最佳叶尖速比阶段、恒转速阶段二和恒功率阶段属于风电机组正常发电状态的四个阶段；

当机组的控制系统发出限功率命令时，机组将从任意状态进入限功率发电状态；在不同条件下相邻两个状态之间可相互转换；根据对风电机组工作状态机以及不同工况之间转换条件的分析，最终确定风电机组的运行状态；

其中，最终确定的风电机组的运行状态如下表所示，

其中，n为机组转速，P为机组功率，v为机组风速。

2.根据权利要求1所述的一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法，其特征在于，步骤1中，根据风力发电机组控制策略的分析，分为七个工况。

3.根据权利要求1所述的一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法，其特征在于，步骤2具体包括：根据步骤1中各个运行工况下的机组动作状态信息，确定各个运行工况下对应的风速范围，以及机组各个部件相关监测参数的变化情况，建立不同运行工况的专家规则，根据专家规则进行SCADA数据的分类。

4.根据权利要求3所述的一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法，其特征在于，步骤2具体包括：根据风速范围对风电SCADA数据进行初步的划分，然后根据不同运行工况的专家规则，再次划分数据类别，最终将原始的SCADA数据划分为七个类别。

5.根据权利要求4所述的一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法，其特征在于，停机状态类别的数据根据SCADA系统中状态代码的不同，划分为正常停机、故障停机和运维停机三个类别。

6.权利要求1至5中任一项所述一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法的应用，其特征在于，用于发电量损失计算，还包括：

步骤3，完成风电SCADA数据分类后，选择恒转速阶段一、最佳叶尖速比阶段、恒转速阶段二和恒功率阶段的数据，构建标准功率曲线；

步骤4，获得当前风速下机组的标准功率大小，然后分别统计不同风速下机组的标准功率与真实功率之差，按照时间对不同工况的机组功率之差求积分，计算不同工况下的机组发电量损失。

7.根据权利要求6所述的一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法的应用，其特征在于，步骤3具体包括：首先按照预给定的风速范围进行数据区间的划分；然后计算每个区间内所有数据点的风速和功率的平均值；最后对所有区间内风速和功率的平均值进行拟合，获得的曲线即为风电机组标准功率曲线。

8.根据权利要求6所述的一种基于运行工况的风力发电机组SCADA数据分类方法的应用，其特征在于，步骤4中，

计算公式为：

Q_res＝Q_t-Q_p

其中：Q_res为损失的发电量，单位kW·h；Q_t为理论计算的发电量，单位kW·h；Q_p为真实的发电量，单位kW·h。