一種實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法，包括以下步驟：依據(jù)計算得出的標準空氣密度的測風(fēng)塔風(fēng)速Vb,cf和標準空氣密度的風(fēng)機機艙頂風(fēng)速Vb,fj，得出兩者之間的線性關(guān)系式；依據(jù)該線性關(guān)系式，計算風(fēng)電機組運行時的電功率Pi對應(yīng)的風(fēng)電機組迎風(fēng)風(fēng)速Vi；計算風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用系數(shù)Cp,i；繪制出風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用系數(shù)Cp,i與其對應(yīng)的風(fēng)電機組迎風(fēng)風(fēng)速Vi的二維散點圖，同時疊加風(fēng)電機組出廠風(fēng)能利用系數(shù)設(shè)計曲線；計算出每一散點處風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用系數(shù)Cp,i與風(fēng)能利用系數(shù)設(shè)計值Cp,s,i的實時風(fēng)能利用偏差SC,i。本發(fā)明通過比較得出的實時風(fēng)能利用偏差SC,i與風(fēng)能利用系數(shù)規(guī)定值的大小，當實時風(fēng)能利用偏差SC,i不小于風(fēng)能利用系數(shù)規(guī)定值時，即該風(fēng)電機組運行性能良好。
【專利說明】—種實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，作為風(fēng)能利用的主要形式，風(fēng)力發(fā)電是目前技術(shù)最成熟、最具規(guī)?；_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的可再生能源發(fā)電方式之一。風(fēng)力發(fā)電機組投產(chǎn)發(fā)電后，其出力是否能達到風(fēng)電機組的標稱出力，運行是否穩(wěn)定，是風(fēng)電場運營單位最為關(guān)心的問題，也是決定風(fēng)電場運營經(jīng)濟指標的重要因素。
[0003]傳統(tǒng)的考核測試方法是在某一段時間內(nèi)記錄風(fēng)電機組輪轂高度處的風(fēng)速和在該風(fēng)速下機組的輸出功率，在按照標準計算可取的風(fēng)向扇區(qū)內(nèi)，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。最后利用Bin分析的方法計算出功率曲線，進而分析該臺機組發(fā)電性能的優(yōu)劣。在整個測試過程中，存在以下幾個問題。
[0004]1、需要對機組的運行性能、風(fēng)電機組的實時凈功率和其周圍氣象情況進行長時間的數(shù)據(jù)采集。且由于這種方法由于機組給定功率曲線涉及切入風(fēng)速和切出風(fēng)速，因此這種考核方法所用的時間較長。有時可能由于當?shù)仫L(fēng)速較低或風(fēng)速頻率分布較集中，繪制一個完整的功率曲線圖可能要花幾年的時間，用人工的方法費時費力。
[0005]2、按照考核標準的定義風(fēng)力發(fā)電機組的功率曲線是機組輸出功率隨IOmin平均風(fēng)速變化的關(guān)系曲線，通過實際測試的方式得到。這種測試得到的功率曲線具有獨特性，是針對具體的風(fēng)場而言，當適用于其他的風(fēng)場時，仍然需要進行修正。由于自然風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)向變化的不確定性，尤其是山區(qū)地形的復(fù)雜，使得準確測試風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線有較多困難。
[0006]3、隨風(fēng)電機組提供的技術(shù)規(guī)范和用戶手冊，都會描述該機型在標準空氣密度下的功率曲線，這個功率曲線通常是通過計算得到的理論功率曲線，或者是在一定的模擬環(huán)境下通過試驗而繪制出來的。
[0007]4、由于需統(tǒng)計風(fēng)速的地方多、時間長等原因，致使風(fēng)速數(shù)據(jù)具有海量、存儲困難等特征，因此很多地方只保留每小時風(fēng)速的均值和方差，以及統(tǒng)計當年的實際風(fēng)速數(shù)據(jù)，而不會保留所有實際的風(fēng) 速數(shù)據(jù)。當統(tǒng)計得到新的風(fēng)速數(shù)據(jù)時，則更新風(fēng)速均值和方差。因數(shù)據(jù)的不足而造成評估模型常失真。
[0008]5、存在空氣密度隨溫度的變化而變化所造成的影響問題。
[0009]從以上分析可知:目前這些方法在精度、實時性及數(shù)據(jù)的完整性上都存在一定的問題，對風(fēng)機實際特性監(jiān)測都有一定的影響，如何針對具體的風(fēng)場條件，實時對風(fēng)機性能數(shù)據(jù)進行采集、管理和修正、分析，并制定一套有效的技術(shù)方案是目前計算和監(jiān)測風(fēng)機運行特性的技術(shù)突破點。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】[0010]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法。
[0011]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0012]一種實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法，包括以下步驟:
[0013]I)采集若干組風(fēng)電機組運行時的歷史測風(fēng)塔風(fēng)速Vci和歷史風(fēng)機機艙頂風(fēng)速Vfj，并將采集的歷史測風(fēng)塔風(fēng)速Vrf和歷史風(fēng)機機艙頂風(fēng)速、」分別折算為標準空氣密度的測風(fēng)塔風(fēng)速Vb，rf和標準空氣密度的風(fēng)機機艙頂風(fēng)速Vb』，其折算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法，其特征在于，包括以下步驟:1)采集若干組風(fēng)電機組運行時的歷史測風(fēng)塔風(fēng)速Vci和歷史風(fēng)機機艙頂風(fēng)速vw，并將采集的歷史測風(fēng)塔風(fēng)速IdP歷史風(fēng)機機艙頂風(fēng)速Vw分別折算為標準空氣密度的測風(fēng)塔風(fēng)速和標準空氣密度的風(fēng)機機艙頂風(fēng)速Vb』，其折算公式如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法，其特征在于，步驟I)中，至少采集50組風(fēng)電機組運行時的歷史測風(fēng)塔風(fēng)速Vrf和歷史風(fēng)機機艙頂風(fēng)速 VfJ.。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時監(jiān)測風(fēng)電機組運行時的風(fēng)能利用偏差的方法，其特征在于，步驟4)中，風(fēng)機槳葉掃過面積Afan，其計算公式如下:

【文檔編號】F03D11/00GK103696913SQ201310752837
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】徐創(chuàng)學(xué), 王智微 申請人:西安熱工研究院有限公司, 西安西熱電站信息技術(shù)有限公司