[发明专利]一种基于风机实时数据的风电场理论功率智能计算方法

说明书

本发明提供了一种基于风机实时数据的风电场理论功率智能计算方法，具体包括步骤一：构建包括风电机组的风速，桨距角以及实际功率的数据库；步骤二：根据所述数据库，计算风电场内各个风电机组的理论功率；步骤三：将风电场内各个风电机组的理论功率叠加，得到风电场理论功率。本发明提供的方法能够较大程度利用风电机组实际运行数据，充分考虑风电机组自身特性，通过大量仿真建立完善的数据库，使得单台风电机组的理论功率计算更加精确和可靠，进一步的，增加了叠加后的风电场理论功率的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及风电场技术领域，具体涉及一种基于风机实时数据的风电场理论功率智能计算方法。

背景技术

随着大规模风电集中并网，远距离输送及高电压输送电的要求，部分地区己经出现弃风限电的问题，因无法准确预测风电场理论功率，导致风能发电利用率低。最新提出的两种风电场理论功率的计算方法为：一种基于机舱风速功率曲线的风电场理论功率评估方法(专利公开号：CN105022909A)以及基于测风塔数据外推法的风电场理论功率计算方法(专利公开号：CN104156575A)。前者的核心技术为：确定风电机组正常/非正常运行时段内，风电机组机舱风速仪的测量数据以及风电机组的实际输出功率；在风电机组正常运行时段内，采用分段拟合函数的方式建立测量风速与实际输出功率的风速功率曲线，从而计算得出风电机组以及风电场的理论功率；在风电机组非正常运行时段内，修正所述风电机组正常运行时段内的所述机舱风速和所述实际输出功率的映射关系，并根据修正后的映射关系计算风电机组与风电场的理论功率。后者的核心技术包括：选择合理范围内的与风电场对应的测风塔，并进行测风塔历史数据分析处理；根据测风塔历史数据进行空气密度计算以及功率曲线校正；将测风塔风速外推值每台风机轮毂高度处，建立测风塔数据外推法理论功率计算模型；输入测风塔实时测风数据及校正空气密度到计算模型进行计算；汇总分析并输出风电场理论功率。

上述两种风电场理论功率计算方法分别利用机组自身测风仪数据以及风电场测风塔数据为依据进行计算。然而，风速是一种实时变化的，不可控的变量，加之风速测量仪器也一定程度上存在误差，因此仅仅依靠测量风速推导计算得出的风电机组以及风电场理论功率很难保证精确性和可靠性。此外，通过分段拟合曲线或是风速外推法计算出的理论功率也存在误差，不能反映机组实际运行特性。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于基于风机实时数据的风电场理论功率智能计算方法，使得风电场理论功率的计算结果更加准确和可靠。

本发明提供一种基于风机实时数据的风电场理论功率智能计算方法，包括如下步骤：

步骤一：构建包括风电机组的风速，桨距角以及实际功率的数据库；

步骤二：根据所述数据库，计算风电场内各个风电机组的理论功率；

步骤三：将风电场内各个风电机组的理论功率叠加，得到风电场理论功率。

进一步的，所述步骤一具体包括：

对风电机组在功率范围为100～1500kW内每隔1KW进行一次仿真，每次仿真过程中，设定风速变化范围为3～25m/s，风速变化步长为0.1m/s；

获取每次仿真的仿真结果做成仿真结果数据表，所述仿真结果数据表包括：风速数据、桨距角数据及实际功率数据；

统计叠加所述仿真结果数据表，构建包括风电机组的风速，桨距角以及实际功率的数据库。

进一步的，所述步骤二中，根据所述数据库，计算风电厂内单一风电机组的理论功率，具体包括如下步骤：

实时采集风电机组的实际功率，根据采集的风电机组实际功率向所述数据库中查询，锁定与所述实际功率对应的包括风速，桨距角以及实际功率的所述数据表；

实时采集风电机组的桨距角数据，并依据所述数据表，确定与采集的风电机组的桨距角数据对应的风速数据；