一种场级与单机协同的低效风电机组辨识方法及系统与流程

本发明涉及风力发电，具体而言，涉及一种场级与单机协同的低效风电机组辨识方法及系统。

背景技术：

1、目前，如何充分用好优质风能资源，提升风电场发电能力，推进风电产业高质量发展是新能源发展过程中被广泛关注的问题。要提高对风能资源的利用率就需要对风电场进行升级改造，而要对风电场进行升级改造，第一步就必须要先判断出风电场的低效机组，进行有目的有针对性的进行技改，从而节省人力、物力、财力，快速提高风电场效益。目前有部分研究人员提出了一种针对于单个机组的可利用率的计算流程，可以判断出风力机的系统或者哪个设备出现了问题。但是该种方式的能效体系不够完善，缺乏风电场层次的判断，判断标准单一化，只从能量利用率的角度来分析并不完善。而且并没有给出低效机组的定义，只能分析机组的能效高低，并不能判断出是否是低效机组。虽然也有部分研究人员提出了一种以发电量、经济指标、风能资源、功率曲线以及可利用率来判断风电场低效机组。但是，这几个指标都是针对于风电场和机组的，很难进一步分析机组低效的原因，采用这样的评判指标难以提出优良的技改方案。因此，需要提供一种方案以提高低效风电机组的识别效率和准确性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低效风电机组及低效原因的辨识方法及系统，用以实现提高低效风电机组的识别效率和准确性的技术效果，为进行风电机组的增功提效改造指明方向。

2、本发明所采用的技术手段如下所述：

3、第一方面，本发明提供一种场级与单机协同的低效风电机组辨识方法，在于采用风电场运行与监测数据对风电机组的低效性与低效原因进行辨识，包括：

4、s1：获取待测风电场的历史运行数据；

5、s2：根据s1中获取的所述历史运行数据中各个风电机组的历史年发电量和担保年发电量分析待测所述风电场是否存在场级低效问题；若待测所述风电场不存在场级低效问题则直接执行s3；否则向风电场维护人员发送整场结构优化提示信息后继续执行s3；

6、s3：根据所述风电场各个机组的scada系统测量的年发电量和所述担保年发电量分析所述风电场各个机组发电量是否正常；若所述风电场机组发电量不正常，则确定为低效机组，直接执行s4；否则向风电场维护人员发送正常机组增容提示信息后继续执行s4；

7、s4：根据所述低效机组的运行数据分析所述低效机组的风资源是否正常；若所述低效机组的风资源正常，则直接执行s5；否则向风电场维护人员发送机组结构优化提示信息后继续执行s5；

8、s5：分析所述低效机组的运行时间是否正常；若所述低效机组的运行时间正常，则直接执行s6；否则向风电场维护人员发送维修时长优化提示信息后继续执行s6；

9、s6：分析所述低效机组的功率曲线是否正常；若所述低效机组的功率曲线正常则结束流程；否则继续执行s7；

10、s7：分析所述低效机组的风能捕捉系统是否正常；若所述低效机组的风能捕捉系统正常，则直接执行s8；否则向风电场维护人员发送主控系统优化提示信息后继续执行s8；

11、s8：分析所述低效机组的传动系统是否正常；若所述低效机组的传动系统正常，则直接执行s9；否则向风电场维护人员发送检修提示信息后继续执行s9；

12、s9：分析所述低效机组的发电机系统是否正常；若所述低效机组的发电机系统正常，则结束流程；否则向风电场维护人员发送异常提示信息后结束流程。

13、进一步的，s2中分析所述风电场是否存在场级低效问题的方法为：

14、分析所述风电场的测量年发电量低于所述担保年发电量的机组比例是否大于第一预设值；

15、若所述风电场的测量年发电量低于所述担保年发电量的机组比例大于第一预设值，则认为所述风电场为场级低效，向风电场维护人员发送整场结构优化提示信息后继续执行s3；否则认为所述风电场不存在场级低效问题，直接执行s3。

16、进一步的，s3中分析所述风电场各个机组发电量是否正常的方法为：

17、分析所述风电场机组的scada系统测量的年发电量低于担保年发电量占担保年发电量的比例是否超过第二预设值；

18、若所述风电场机组的scada系统测量的年发电量低于担保年发电量占担保年发电量的比例超过第二预设值，则确认为低效机组，直接执行s4；否则确认为正常机组，向风电场维护人员发送正常机组增容提示信息后继续执行s4。

19、进一步的，s4中分析所述低效机组的风资源是否正常的方法为：

20、获取所述低效机组的scada系统测量的年平均风速和担保年平均风速；

21、分析所述scada系统测量的年平均风速低于担保年平均风速占担保年平均风速的比例是否超过第三预设值；

22、若所述scada系统测量的年平均风速低于担保年平均风速占担保年平均风速的比例未超过第三预设值，则所述低效机组的风资源正常，直接执行s5；否则向风电场维护人员发送机组结构优化提示信息后继续执行s5。

23、进一步的，s5中分析所述低效机组的运行时间是否正常的方法为：

24、获取所述低效机组的运行报告中的正常运行时间以及故障时间；

25、分析所述低效机组的运行报告中的正常运行时间比例是否超过第四预设值；

26、若分析所述低效机组的运行报告中的正常运行时间比例超过第四预设值，则所述低效机组的运行时间正常，直接执行s6；否则向风电场维护人员发送维修时长优化提示信息后继续执行s6。

27、进一步的，s6中分析所述低效机组的功率曲线是否正常的方法为：

28、获取所述低效机组的各个风速区间实际功率和设计功率；

29、分析各个风速区间实际功率和设计功率比值的平均值是否低于第五预设值；

30、若所述低效机组的各个风速区间实际功率和设计功率比值的平均值低于第五预设值，则直接执行s7；否则结束流程。

31、进一步的，s7中分析所述低效机组的风能捕捉系统是否正常的方法为：

32、获取所述低效机组的结构与气动性能参数并计算风能利用系数；

33、分析所述低效机组的风能利用系数偏离正常值的比例是否低于第六预设值；

34、若所述低效机组的风能利用系数偏离正常值的比例低于第六预设值，则直接执行s8；否则向风电场维护人员发送主控系统优化提示信息后继续执行s8。

35、进一步的，s8中分析所述低效机组的传动系统是否正常的方法为：

36、获取所述低效机组的传动系统参数并计算传动链效率；

37、分析所述低效机组的传动链效率偏离正常值的比例是否低于第七预设值；

38、若所述低效机组的传动链效率偏离正常值的比例低于第七预设值，则直接执行s9；否则向风电场维护人员发送检修提示信息后继续执行s9。

39、进一步的，s9中分析所述低效机组的发电机系统是否正常的方法为：

40、获取所述低效机组的发电机系统参数并计算发电机效率；

41、分析所述低效机组的发电机效率偏离正常值的比例是否低于第八预设值；

42、若所述低效机组的发电机效率偏离正常值的比例低于第八预设值，则结束流程；否则向风电场维护人员发送异常提示信息后结束流程。

43、第二方面，本发明提供了一种场级与单机协同的低效风电机组辨识系统，该系统包括：

44、获取模块，用于获取待测风电场的历史运行数据；

45、场级低效分析模块，用于根据所述获取模块获取的所述历史运行数据中各个风电机组的历史年发电量分析待测所述风电场是否存在场级低效问题；若待测所述风电场不存在场级低效问题则直接通过低效机组确认模块处理；否则向风电场维护人员发送整场结构优化提示信息后通过低效机组确认模块处理；

46、低效机组确认模块，用于对所述风电场机组的scada系统测量的年发电量和担保的年发电量进行对比分析，确定低效机组；

47、风资源分析模块，用于根据所述低效机组的运行数据分析所述低效机组的风资源是否正常；若所述低效机组的风资源正常，则直接通过机组运行时间分析模块进行处理；否则向风电场维护人员发送机组结构优化提示信息后通过机组运行时间分析模块进行处理；

48、机组运行时间分析模块，用于分析所述低效机组运行时间是否正常；若所述低效机组的运行时间正常，则直接通过机组功率曲线分析模块进行处理；否则向风电场维护人员发送维修时长优化提示信息后通过机组功率曲线分析模块进行处理；

49、机组功率曲线分析模块，用于分析所述低效机组的功率曲线是否正常；若所述低效机组的功率曲线正常则结束分析；否则继续通过风能捕捉系统分析模块进行处理；

50、风能捕捉系统分析模块，用于分析所述低效机组的风能捕捉系统是否正常；若所述低效机组的风能捕捉系统正常，则直接通过传动系统分析模块进行处理；否则向风电场维护人员发送主控系统优化提示信息后通过传动系统分析模块进行处理；

51、传动系统分析模块，用于分析所述低效机组的传动系统是否正常；若所述低效机组的传动系统正常，则直接通过发电机系统分析模块进行处理；否则向风电场维护人员发送检修提示信息后通过发电机系统分析模块进行处理；

52、发电机系统分析模块，用于分析所述低效机组的发电机系统是否正常；若所述低效机组的发电机系统正常，则结束分析；否则向风电场维护人员发送异常提示信息后结束分析。

53、本发明能够实现的有益效果是：本发明提供的低效风电机组的辨识方法能够准确的判断出待测风电场的低效机组并进一步分析出机组低效的原因，提高了低效风电机组的识别效率和准确性，便于有针对性地对风电场的机组实施技改方案，减少技改成本，快速提高风电场的收益。