风速；
[0044] S102、机舱风速计的测量风速为风机下风向风速，需对风速能量转换关系进行修 正，按下式对所述风速能量转换关系修正：
[0045]
[0046] 其中，s为机舱风速修正系数，vs为机舱风速计测量风速；
[0047] S103、确定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风速 功率曲线，如下式：
[0048]
[0049] 其中，p为风轮的输出功率，Cp为风能利用系数，P为空气密度，R为风轮半径，s 为机舱风速修正系数，Vs为机舱风速计测量风速，vin为切入风速，VMted为额定风速，Vciut为 切出风速，pratad为额定输出功率。
[0050] 运用上述方法，获得如图2所示的本实施例中风电机组机舱风速功率曲线示意 图。
[0051] ②、功率曲线表法
[0052] 将获取的机舱风速数据分为若干区间，计算每个机舱风速区间内对应功率值的平 均值，作为与机舱风速对应的功率值。理论功率计算中，采用插值法可获得每个机舱风速对 应的功率值。风速区间间隔为0.5-lm/s为宜，一般始于切入风速，止于切出风速。该方法 无需求解数学函数，较为简便；实际应用中，数据量越大、覆盖率越全、风速区间越小，形成 的功率曲线表及功率计算结果精度越高。
[0053] 本实施例中，获得如下表1所示的机舱风速和功率对应表。表格中，将风速数据分 为若干区间，统计每个风速区间内对应功率数据的均值，风速区间间隔为〇. 5m/s。
[0054]
[0055]表1
[0056]步骤三中，根据风电机组的机舱数据与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关系，计算该时段风电机组的应有输出功率，即风电机组的理 论功率。
[0057] 由于风电机组尾流效应，风电机组正常运行时叶轮旋转对机舱风速计的测量值有 一定影响，而风机停机时没有这一影响。因而，将基于风电机组正常运行时段建立的映射关 系应用于非正常运行时段，还需对映射关系进行修正。
[0058] 由于机舱风速计的安装位置、机舱形状等差异，不同型号风机的修正参数也不相 同，需要基于实测数据计算得到。
[0059]上述修正的方法可采用如借助临近测风塔求解风速关系一次曲线的方法。该方法 包括以下步骤：
[0060] ①、假设风机附近设有测风塔，分别在风机开机时和停机时测试机舱风速及其对 应的测风塔风速，根据测得的各风速点，以测风塔风速为X轴，以机舱风速为y轴，绘制散点 图；
[0061] ②、将绘制的风速关系散点图，拟合出一次曲线，分别获得开机状态下测风塔风速 与机舱风速的关系曲线％，停机状态下测风塔风速与机舱风速的关系曲线y2，根据上述曲 线可言获得，测风塔同一风速x对应的开机情况下的机舱风速y':和停机状态下的机舱风 速y' 2;
[0062] ③、将y' 2修正为y':作为机舱风速计的风速值。
[0063]步骤四中，风电场内某一时刻如有风电机组非正常运行，累加风电场内全部风电 机组的理论功率，获得该时刻风电场的应有输出功率，即风电场理论功率。
[0064]如下式所示，根据所述风电机组的理论功率按下式确定风电机组非正常运行时段 内所述风电场的理论功率：
[0065]
[0066] 其中，Pl为某一时刻风电机组的理论功率；n为风电场内风机的台数；P为该时刻 风电场的理论功率。
[0067]最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范 围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应 当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的【具体实施方式】进行种种变更、修改 或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于机舱风速功率曲线的风电场理论功率评估方法，其特征在于：所述方法包 括以下步骤：1. 确定风电机组正常运行时段内所述风电机组的机舱风速计的测量数据和所述风电 机组的实际输出功率； II、 确定风电机组正常运行时段内的所述测量数据和所述实际输出功率的风速功率曲 线. III、 确定风电机组非正常运行时段内所述风电机组的理论功率； IV、 确定所述风电机组非正常运行时段内所述风电场的理论功率。2. 如权利要求1所述的风电场理论功率评估方法，其特征在于：所述步骤II中，运用 分段函数拟合法建立如下式所示的风电机组正常运行时段内的所述测量数据和所述实际 输出功率的风速功率曲线：式中，P为风轮的输出功率，Cp为风能利用系数，P为空气密度，R为风轮半径，s为机 舱风速修正系数，vs为机舱风速计测量风速，vin为切入风速，vMted为额定风速，为切出 风速，pratad为额定输出功率。3. 如权利要求1所述的风电场理论功率评估方法，其特征在于：所述步骤II中，运用 功率曲线表法建立所述风速功率曲线； 所述功率曲线表法包括：将获取的机舱风速数据分为若干区间，计算每个机舱风速区 间内对应功率值的平均值，作为与风速对应的功率值。4. 如权利要求1所述的风电场理论功率评估方法，其特征在于：所述步骤III中，风电 机组非正常运行时段，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。5. 如权利要求4所述的风电场理论功率评估方法，其特征在于：所述步骤III中，在 风电机组非正常运行时段，根据风电机组的机舱风速计的测量数据与修正后的所述映射关 系，计算所述风电机组的理论功率。6. 如权利要求1所述的风电场理论功率评估方法，其特征在于：所述步骤IV中，根 据所述风电机组的理论功率按下式确定风电机组非正常运行时段内所述风电场的理论功 率：其中，Pi为果一时刻风电机组的理论功率；n为风电场内风机的台数；P为该时刻风电 场的理论功率。
【专利摘要】一种基于机舱风速功率曲线的风电场理论功率评估方法，该方法包括以下步骤：确定风电机组正常运行时段内，所述风电机组的机舱风速测量数据和所述风电机组的实际输出功率；确定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风速功率曲线；确定风电机组非正常运行时段内所述风电机组的理论功率；确定所述风电机组非正常运行时段内所述风电场的理论功率。该方法无需建立测风塔，能大幅降低风电场的运维成本；也避免流场计算过程中由于距离过长、参数或方法选择不当引入的误差，提高了估算精度；且由于计算细化到单台风机，便于区分电量损失的来源是调度弃风还是风机故障等。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105022909
【申请号】CN201410519886
【发明人】姜文玲, 冯双磊, 王勃, 王伟胜, 刘纯, 赵艳青, 王铮, 杨红英, 郭子明, 张昊, 张 浩, 阎博, 戚岳, 邢金, 宋磊, 李新鹏
【申请人】国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网冀北电力有限公司, 中电普瑞张北风电研究检测有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年9月30日