基于功率区间的风电场电能质量监测数据统计方法与流程

本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种基于功率区间的风电场电能质量监测数据统计方法，具体是应用在风电场电能质量监测数据的统计方法，是对功率区间进行分段处理的电能质量数据分析与统计，提高风电场电能质量分析准确性，能够辅助找出造成风电场电能质量问题的原因。

背景技术：

随着能源与环境问题的日益突出，世界各国加快了风电的开发与利用，我国风电也得到了快速的发展，风电装机容量规模现已位居世界第一位。与此同时，大规模风电并网也给电网带来了很多问题，电能质量就是其中一个主要的问题。我国大部分风电场均安装了电能质量在线监测装置，但从其应用情况来说，虽然电能质量监测数据均能够有效正确的采集，但是无法用来准确评价一个风电场的电能质量情况。因为电能质量数一般用95%概率大值来进行分析，风电场功率特性具有随机性，无法用24小时或者48小时的数据95%概率大值来分析风电场的电能质量好与坏。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于功率区间的风电场电能质量监测数据统计方法。目的是对风电场电能质量进行统计，不仅能够清楚风电场各功率区间的电能质量特性，还可以快速地找到产生的电能质量问题所在，因为风电机组不同有功功率输出时，机组各部件表现出来的特性是不一样的。

为了实现上述发明目的 ，本发明是通过以下技术方案来实现的：

基于功率区间的风电场电能质量监测数据统计方法，是将风电场有功功率划分为10个功率区间，每个功率区间为风电场额定功率的10%,每个功率区间都独立进行统计，统计数据包括短期统计数据和长期统计数据。

所述短期统计数据时间长度为24小时至168小时，长期统计数据时间长度为30天至365天。

所述统计数据，以连续性为有限数据。

所述将风电场有功功率划分为10个功率区间，就是将风电场有功功率按照等功率分成十个功率区间，即0~10%P_n、10%P_n~20%P_n、20%P_n~30%P_n、30%P_n~40%P_n、40%P_n~50%P_n、50%P_n~60%P_n、60%P_n~70%P_n、70%P_n~80%P_n、80%P_n~90%P_n、90%P_n~100%P_n；每个区间的电能质量数据均独立统计，该功率区间仅应用于统计数据和报表数据；

按功率区间进行统计后，电能质量在线监测装置的实时数据以周期方式上送，统计数据和报表数据不再以周期方式上送，以触发方式上送；对于统计数据，假设仍以3分钟为一个周期；首先，电能质量在线监测装置，检测当前功率处于哪个功率区间，持续该功率区间3分钟后，分析得到该时间段内的最大值、最小值和平均值，然后将统计数据带时标上送给电能质量监测主站；若未持续满三分钟，则记录进入新的功率区间的时刻，从该时刻重新计时，持续该功率区间3分钟后，带时标将统计数据上送给电能质量监测主站，按此循环进行，把满足要求的风电场电能质量统计数据不断的上送给风电场电能质量主站。

所述报表数据以统计数据为基础进行再次分析，报表数据的最大值以统计数据的最大值进行统计分析，报表数据的最小值以统计数据的最小值进行统计分析，报表数据的平均值以统计数据的平均值进行统计分析，报表数据的95%概率大值以统计数据的最大值进行统计分析；风电场的报表数据不再设定为日报表、月报表、年报表，以短期报表和长期报表代替；短期报表至少包含累计时长为24小时的数据，最长不超过累计时长为168小时的数据，用来分析短期的风电场电能质量特性；长期报表至少包含累计时长为30天的数据，最长不超过365天，用来分析长期的风电场电能质量特性。

所述统计数据的有效数据是在每两个数字标号之间为1分钟，装置开始记录区间为20%P_n~30%P_n，从“1”至“4”持续3分钟后，该统计数据为有效数据，将分析得到的最大值、最小值和平均值上送给电能质量监测主站；然后从“4”点重新开始计时，至“5、6”之间时功率区间变为30%P_n~40%P_n，该段为无效数据；重新开始计时，到“8”过点的时刻，功率区间变为40%P_n~50%P_n，持续时间为2.7分钟，该段也为无效数据，以此类推。

本发明的优点及有益效果是：

本发明不仅能够清楚风电场各功率区间的电能质量特性，还可以快速地找到产生的电能质量问题所在，因为风电机组不同有功功率输出时，机组各部件表现出来的特性是不一样的。还可以辅助分析风电场电能质量问题产生的原因，统计出来的风电场电能质量具有一定的有效性和实用性。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是风电场电能质量统计数据有效数据示例图；

图2是传统电能质量统计数据与本发明电能质量统计数据对比图。

具体实施方式

本发明一种基于功率区间的风电场电能质量监测数据统计方法，是将风电场有功功率划分为10个功率区间，每个功率区间为风电场额定功率的10%,每个功率区间都独立进行统计，统计数据包括短期统计数据和长期统计数据。

所述短期统计数据时间长度为24小时至168小时，长期统计数据时间长度为30天至365天。

对于统计数据，以连续性为有限数据。例以3分钟为一个周期。首先，电能质量在线监测装置，检测当前功率处于哪个功率区间，持续该功率区间3分钟后，分析得到该时间段内的最大值、最小值和平均值，然后将统计数据带时标上送给电能质量监测主站。若未持续满三分钟，则记录进入新的功率区间的时刻，从该时刻重新计时，持续该功率区间3分钟后，带时标将统计数据上送给电能质量监测主站，按此循环进行，把满足要求的风电场电能质量统计数据不断的上送给风电场电能质量主站。

具体来说，本发明的核心思想就是将风电场有功功率按照等功率分成十个功率区间，即0~10%P_n、10%P_n~20%P_n、20%P_n~30%P_n、30%P_n~40%P_n、40%P_n~50%P_n、50%P_n~60%P_n、60%P_n~70%P_n、70%P_n~80%P_n、80%P_n~90%P_n、90%P_n~100%P_n。每个区间的电能质量数据均独立统计，该功率区间仅应用于统计数据和报表数据。按功率区间进行统计后，电能质量在线监测装置的实时数据以周期方式上送，统计数据和报表数据不再以周期方式上送，以触发方式上送。对于统计数据，假设仍以3分钟为一个周期。首先，电能质量在线监测装置，检测当前功率处于哪个功率区间，持续该功率区间3分钟后，分析得到该时间段内的最大值、最小值和平均值，然后将统计数据带时标上送给电能质量监测主站。若未持续满三分钟，则记录进入新的功率区间的时刻，从该时刻重新计时，持续该功率区间3分钟后，带时标将统计数据上送给电能质量监测主站，按此循环进行，把满足要求的风电场电能质量统计数据不断的上送给风电场电能质量主站。

风电场电能质量的报表数据以统计数据为基础进行再次分析，报表数据的最大值以统计数据的最大值进行统计分析，报表数据的最小值以统计数据的最小值进行统计分析，报表数据的平均值以统计数据的平均值进行统计分析，报表数据的95%概率大值以统计数据的最大值进行统计分析。风电场的报表数据不再设定为日报表、月报表、年报表，以短期报表和长期报表代替。短期报表至少包含累计时长为24小时的数据，最长不超过累计时长为168小时的数据，用来分析短期的风电场电能质量特性；长期报表至少包含累计时长为30天的数据，最长不超过365天，用来分析长期的风电场电能质量特性。

如图1所示，图1是风电场电能质量统计数据有效数据示例图。在图1中，每两个数字标号之间为1分钟，装置开始记录区间为20%P_n~30%P_n，从“1”至“4”持续3分钟后，该统计数据为有效数据，将分析得到的最大值、最小值和平均值上送给电能质量监测主站；然后从“4”点重新开始计时，至“5、6”之间时功率区间变为30%P_n~40%P_n，该段为无效数据；重新开始计时，到“8”过点的时刻，功率区间变为40%P_n~50%P_n，持续时间为2.7分钟，该段也为无效数据，以此类推。

如图2所示，图2是传统电能质量统计数据与本发明电能质量统计数据对比图。在图2中，传统的电能质量统计数据为日报表、周报表、月报表和年报表，其均为固定时间长度的报表数据；本发明的电能质量统计数据为短期报表和长期报表，为不固定时间长度的报表数据；短期报表时间长度为24小时至168小时，长期报表时间长度为30天至365天，短期报表和长期报表具体以风电场电能质量实际统计时间长度为准。