风速仪修正系数的标定方法、装置和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及风力发电机组的风速测量技术，尤其设及一种风速仪修正系数的标定 方法、装置和系统。
【背景技术】
[0002] 在风电领域中，风速仪是一种常见的感应元器件，其对于风力发电机组(下面简称 "风机"）是否能够正常工作起着极其重要的作用。风速仪检测结果的准确性直接决定着偏 航、变奖等系统采用何种策略，W保证风机始终能够最大限度的有功功率，保证发电效率或 者发电量。
[0003] 风机的风速是经过风速仪利用修正系数修正之后获得的，在目前机组控制程序 中，风速仪修正系数是一个固定数字，需要人为地逐台风机进行重新标定，并存入主控程 序，W达到更新风速仪修正系数的目的，W便适应风速的变化。风速仪所测风速数据（即测 得的实际风速)通过主控程序经系数修正后输出为风机所能利用的风速。同一型号风机，不 论地理位置和其他外部条件如何，在人为更新之前，风速仪修正系数都是定值(即初始值或 现有值，存储在主控文件中），运直接导致风速测量结果不合理，不精确，不能准确反映每台 风机的实际情况，从而导致出现风电场整体发电量低或风机功率曲线差等问题。
[0004] 现有方法中，重新标定风速系数时，需要检测人员利用激光雷达对风电场部分风 机进行检测，应用雷达数据对机组风速仪修正系数进行标定。但是，该方法主要存在如下问 题：
[0005] 1、修正系数单一，固定不变。而不同的外部条件，风况受影响较大，单一的系数不 能准确反映每台风机所处环境的实际风况，导致发电效率低下；
[0006] 2、激光雷达资源有限，成本较高，不可能用于标定每一台风机；
[0007] 3、需要人工手动进行风速系数的标定，效率低下，往往跟不上实际风况的变化速 度。
[000引由此可见，现有技术中缺少能够根据风电场的实际地理环境、风机所处位置的风 况等因素，对单独对风机风速仪修正系数进行标定的方法。
【发明内容】
[0009] 为了解决上述问题，本发明提供一种风速仪修正系数的标定方法，所述方法包括， 测量初始标准源的测量范围；在所述测量范围内选取测量扇区；获取初始标准源W及测量 扇区内的待标定的风力发电机组的风速数据;对所述获取的风速数据进行合并及分仓处 理;根据分仓后的风速数据标定所述待标定的风力发电机组的风速仪修正系数。
[0010] 根据本发明的另一方面，提供一种风速仪修正系数的标定装置，所述装置包括:测 量范围选定单元，用于测量初始标准源的测量范围；
[0011] 扇区选定单元，用于在所述测量范围内选取测量扇区；
[0012] 获取单元，用于获取初始标准源W及测量扇区内的待标定的风力发电机组的风速 数据；
[0013] 预处理单元，用于对所述获取的风速数据进行合并及分仓处理；
[0014] 修正系数标定单元，用于根据分仓后的风速数据标定所述待标定的风力发电机组 的风速仪修正系数。
[0015] 根据本发明的另一方面，提供一种风速仪修正系数的标定系统，包括上述风速仪 修正系数的标定装置、监测云平台W及至少一台风力发电机组；
[0016] 监测云平台，用于从所述实时监测风力发电机组的风速仪修正系数W及风速数 据，定位异常风速仪修正系数，并对其进行重新标定。
[0017] 本方案通过将测风塔的风速仪作为标准源，选取距离其一定范围内的风机作为标 定对象，将测风塔的风速数据与待标定风机的风速数据进行计算，得到标定后的风机的风 速仪修正系数，并对现有的修正系数进行修正标定。W此类推，将标定后的风机作为新的标 准源，选取距离其一定范围内的风机最为标定对象，将进行风速数据计算、风机的风速仪修 正系数标定、修正，从而达到标定、修正风电场内所有风机风速仪修正系数的目的。
【附图说明】
[0018] 图1示出的是本发明的风电场示意图；
[0019] 图2示出的是本发明的风机的风速仪修正系数的标定方法流程图；
[0020] 图3示出的是本发明的测量扇区示意图；
[0021] 图4示出的是本发明的单台风机的风速仪修正系数的标定方法流程图；
[0022] 图5示出的是本发明的风速仪修正系数的方法另一流程图；
[0023] 图6示出的是本发明的风速仪修正系数的标定装置结构框图；
[0024] 图7示出的是本发明的风速仪修正系数的标定装置中修正系数标定单元的结构框 图；
[0025] 图8示出的是本发明的风机的风速仪修正系数的标定系统结构框图；
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图详细描述本发明的示例性实施例。
[0027] 参照图1，描述了本发明所有实施例所应用的场景，即风电场中设置有一个测风塔 与若干台风机，风机按照一定的形式排布，由于地理环境的限制，测风塔与风机之间、风机 与风机之间的距离不尽相同。
[002引实施例一
[0029] 本实施例设及本发明的风机的风速仪修正系数的标定方法流程。
[0030] 参照图2，S110，校准风电场内测风塔的风速仪。
[0031] 具体地，应用激光雷达校准风电场内测风塔的风速仪，进而将测风塔作为标定风 电场风机的风速仪修正系数的标准源。激光雷达的安装可W根据相关标准，选定激光雷达 安装位置，利用激光雷达对风电场的测风塔进行标定，保证测风塔所测得的风速数据的准 确性。标定完毕，激光雷达可撤回，根据后续需求重新进行安装。
[0032] S120，W测风塔为圆屯、，选定测量范围，此范围记为第一测量范围；W测风塔为标 准源，选定第一测量范围内的第一测量扇区，并标定第一测量扇区内风机的风速仪修正系 数。
[0033] 具体地，W测风塔所在的位置为圆屯、，W2D-4D(D为风机片叶的长度)距离为半径 画圆（所画圆即为"测量范围"，不同半径的圆所能够得到的理论测量扇区弧度是不同的）， 统计出圆内所有待标定风机。W测风塔为标准源，根据风电场的地理环境W及所统计的风 机的具体位置，选定第一测量扇区(通常情况下，选定的范围为一个扇形），并利用测风塔为 标准源对所选取扇区内的风机的风速仪修正系数逐一进行标定。
[0034] 参照图3,一般来说，在测量风速的时候需要对风电场的地形、风机的位置、高大障 碍物的尾流效应、测风塔与风机之间W及风机与风机之间的尾流效应运些环境因素予W考 虑。故，在确定测风塔的测量范围后，会将该测量范围进一步划分为测量扇区W及干扰扇 区，测量扇区表示在运个区域内风机受环境带来的干扰相对较小，该干扰不足W影响风机 风速仪测量风速的精确性，进而能够对其风速仪修正系数进行精确的标定。干扰扇区内的 风机则不适合当前W测风塔为标准源来进行风速仪修正系数的标定。
[0035] 图3W单台风机为例，示出了在测量范围内选定的测量扇区与干扰扇区。从图中可 W看出，对于单台风机而言，距离为4D时，测量扇区的弧度最大，干扰扇区弧度最小，但综合 考虑其他因素，例如:尾流强度、障碍物的数量等，在实际应用中一般优选的是W2.加为半 径划定测量范围，并从中选定测量扇区。
[0036] S130,选择任意一台已标定的风机作为圆屯、，选定第二测量范围；W圆屯、位置的风 机作为新的标准源，选定第二测量范围内的第二测量扇区，并标定第二测量扇区内风机的 风速仪修正系数;依次类推，直到风电场内所有风机被标定；
[0037] 具体地，在第一测量扇区内的所有风机均被标定之后，W运些风机中的任意一台 作为圆屯、，再次W2D-4D距离为半径画圆，统计出圆内所有待标定风机。W所述圆屯、位置的 风机作为新的标准源，根据风电场的地理环境W及圆内待标定风机的具体位置，选定第二 测量扇区，并利用所述新的标准源对所选取扇区内的待标定风机逐一进行风速仪修正系数 的标定。W此类推，直到风场所有的风机的风速仪修正系数均被标定。
[0038] 可W理解的是，选定第二测量扇区的所考虑的因素与选定第一测量扇区时的相 同，故在此就不再寶述。此外，不是所有在测量范围内的待标定风机都能够被标定，运可能 由于风机处在测量范围内的干扰扇区内而导致的。
[0039] S140,测风塔的风速数据、所有风机标定的风速仪修正系数W及风速数据实时发 送至风电场数据监测云平台，该平台对每台风机的风速仪修正系数进行预测，并与实时监 测的风速仪修正系数进行比对，并对异常风速仪修正系数进行修正。
[0040] 该监测云平台的大数据分析模块根据现有风机的历史风速数据W及实时接收的 风速数据进行统计分析，计算每台风机的风速预测值，并利用风速预测值计算修正系数预 测值，同时记录风速仪修正系数的变化情况