一种风力发电站的潜能评估方法技术

本发明专利技术公开了一种风力发电站的潜能评估方法，所述潜能评估方法包括如下步骤：S1：对风机进行数字建模；S2：读取风机数据，读取的数据类型包括：风速、故障码、风机功率、风机状态、当地空气密度、预测风速、各设备耗电量和调度下发目标功率；S3：计算理论功率，基于步骤S2中获得的预测风速，带入步骤S1得到数字模型中，生成理论功率和风能利用系数；S4：计算潜能指标；S5：定期生成报告，对各潜能指标进行统计。本发明专利技术方法通过对数据的处理和计算分析，总结出整个风场的潜能，可以针对性地对风机、风场的改造升级进行指导。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电站的潜能评估方法
本专利技术属于新能源和测控
，尤其涉及一种风力发电站的潜能评估方法。
技术介绍
发展清洁和绿色能源是人类社会实现可持续健康发展的本质要求。风力发电作为一种利用清洁绿色能源的方式，日益受到社会的关注和重视。随着时间的推移和技术的进步，大数据、人工智能、5G通信等技术已经在风力发电领域有了成熟的应用；更好的控制、更先进的设备使得风力发电机、风电场的效率、稳定性大幅度提升。相比之下，多数老旧风场面临着风机效率低、发电达不到盈利标准、对风机控制不合理、维护成本高、维护时间长等缺点；有些风场在特定的环境下，例如多小风、结冰多等环境下因风机长时间无法发电损失电能。这些风电站都具有对电站设备、风力发电机进行升级以提升发电量、发电效率、降低运维成本的需求。如果不计成本的对风力发电战进行升级改造，例如更换更大的叶片、或者更换整个发电机组，虽然可以增加发电量，但是缺少针对性，且花费巨大，不符合科学、合理、智能改造的原则。本种风力发电站潜能评估的方法通过风机、相关配件、调度信息、自然环境的详尽数据，经过一定时间的积累，可以对发电场因为各个原因损失发电量进行量化和分类，有针对性地指出风场的不足，为风电站改造方案提供技术指导。针对上述问题，本专利技术提供了一种风力发电站潜能评估的方法.
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种风力发电站的潜能评估方法，通过对数据的处理和计算分析，总结出整个风场的潜能，可以针对性地对风机、风场的改造升级进行指导。本专利技术目的通过下述技术方案来实现：一种风力发电站的潜能评估方法，所述潜能评估方法包括如下步骤：S1：对风机进行数字建模，得到风机的数字模型；S2：读取风机数据，读取的数据类型包括：风速、故障码、风机功率、风机状态、当地空气密度、预测风速、各设备耗电量和调度下发目标功率；S3：计算理论功率，基于步骤S2中获得的预测风速，带入步骤S1得到数字模型中，生成理论功率和风能利用系数；S4：计算潜能指标，所述潜能指标包括：风机潜能能量、风机可提升潜能能量、风机潜能时间、风机可提升发电时间、实际功率曲线、风机耗电统计、可减少耗电量、偏航停机减少耗电、风机故障统计、风机故障频次、典型故障、风机故障时间、维护停机时间、功率曲线符合性、基于时间的风电机组可利用率、基于发电量的风电机组可利用率、电网调度损失发电量和能量管理损失发电量；S5：定期生成报告，对各潜能指标进行统计。根据一个优选的实施方式，所述步骤S1中对风机进行数字建模为：基于发电机参数、叶片参数和塔筒参数对风机进行数字建模。根据一个优选的实施方式，所述潜能指标中：风机潜能能量＝风机理论电量+风机耗电量–风机实际发电量；风机可提升潜能能量：可以提升的能量的总和。根据一个优选的实施方式，所述潜能指标中：风机潜能时间＝风机理论发电时间–风机实际发电时间；风机可提升发电时间：可以提升的发电时间的总和。根据一个优选的实施方式，所述潜能指标中：风机故障频次＝风机故障次数/机组数量；风机故障统计：统计发生故障的类型，持续时间，故障处理(修理)时间，因为故障而损失的发电量；风机故障时间包括：计算风机故障运行时间占比，平均风机故障停机时间；风机故障停机时间比＝风机故障停机时间/日历时间*100％；平均风机故障停机时间＝风机故障停机时间/故障次数。根据一个优选的实施方式，所述潜能指标中：基于时间的风电机组可利用率：时间可利用率TBA＝[可用小时数/(可用小时数+不可用小时数)]*100％。根据一个优选的实施方式，所述潜能指标中：基于发电量的风电机组可利用率：等效发电小时数＝总发电量/额定功率；年等效发电小时数＝等效发电小时数*评估周期天数/年天数。前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本专利技术可采用并要求保护的方案；且本专利技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。本专利技术的有益效果：本专利技术方法利用数据采集、处理，评估出风场潜能。该方法适用于所有需要通过改造提升发电量、有潜在改造需求的风力发电站，通过对数据的处理和计算分析，总结出整个风场的潜能：包括可以多发的电能和损失电能及其原因等。生成的总结报告，可以针对性地对风机、风场进行改造、升级提供指导。附图说明图1是本专利技术潜能评估方法的流程示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外，本专利技术要指出的是，本专利技术中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本专利技术涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。实施例1：参考图1所示，本专利技术公开了一种风力发电站的潜能评估方法，所述潜能评估方法包括如下步骤：步骤S1：对风机进行数字建模，得到风机的数字模型；所述步骤S1中对风机进行数字建模为：基于发电机参数、叶片参数和塔筒参数对风机进行数字建模。步骤S2：读取风机数据，读取的数据类型包括：风速、故障码、风机功率、风机状态、当地空气密度、预测风速、各设备耗电量和调度下发目标功率。步骤S3：计算理论功率，基于步骤S2中获得的预测风速，带入步骤S1得到数字模型中，生成理论功率和风能利用系数。步骤S4：计算潜能指标，所述潜能指标包括：风机潜能能量、风机可提升潜能能量、风机潜能时间、风机可提升发电时间、实际功率曲线、风机耗电统计、可减少耗电量、偏航停机减少耗电、风机故障统计、风机故障频次、典型故障、风机故障时间、维护停机时间、功率曲线符合性、基于时间的风电机组可利用率、基于发电量的风电机组可利用率、电网调度损失发电量和能量管理损失发电量。优选地，所述潜能指标：风机潜能能量＝风机理论电量+风机耗电量–风机实际发电量；风机可提升潜能能量：可以提升的能量的总和。风机潜能时间＝风机理论发电时间–风机实际发电时间；风机可提升发电时间：可以提升的发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电站的潜能评估方法，其特征在于，所述潜能评估方法包括如下步骤：/nS1：对风机进行数字建模，得到风机的数字模型；/nS2：读取风机数据，读取的数据类型包括：风速、故障码、风机功率、风机状态、当地空气密度、预测风速、各设备耗电量和调度下发目标功率。/nS3：计算理论功率，基于步骤S2中获得的预测风速，带入步骤S1得到数字模型中，生成理论功率和风能利用系数；/nS4：计算潜能指标，所述潜能指标包括：风机潜能能量、风机可提升潜能能量、风机潜能时间、风机可提升发电时间、实际功率曲线、风机耗电统计、可减少耗电量、偏航停机减少耗电、风机故障统计、风机故障频次、典型故障、风机故障时间、维护停机时间、功率曲线符合性、基于时间的风电机组可利用率、基于发电量的风电机组可利用率、电网调度损失发电量和能量管理损失发电量；/nS5：定期生成报告，对各潜能指标进行统计。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电站的潜能评估方法，其特征在于，所述潜能评估方法包括如下步骤：
S1：对风机进行数字建模，得到风机的数字模型；
S2：读取风机数据，读取的数据类型包括：风速、故障码、风机功率、风机状态、当地空气密度、预测风速、各设备耗电量和调度下发目标功率。
S3：计算理论功率，基于步骤S2中获得的预测风速，带入步骤S1得到数字模型中，生成理论功率和风能利用系数；
S4：计算潜能指标，所述潜能指标包括：风机潜能能量、风机可提升潜能能量、风机潜能时间、风机可提升发电时间、实际功率曲线、风机耗电统计、可减少耗电量、偏航停机减少耗电、风机故障统计、风机故障频次、典型故障、风机故障时间、维护停机时间、功率曲线符合性、基于时间的风电机组可利用率、基于发电量的风电机组可利用率、电网调度损失发电量和能量管理损失发电量；
S5：定期生成报告，对各潜能指标进行统计。


2.如权利要求1所述的潜能评估方法，其特征在于，所述步骤S1中对风机进行数字建模为：基于发电机参数、叶片参数和塔筒参数对风机进行数字建模。


3.如权利要求1所述的潜能评估方法，其特征在于，所述潜能指标中：
风机潜能能量＝风机理论电量+风机耗电量–风机实...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾君实，宁琨，付斌，王清照，廖茹霞，苏坤林，曾一鸣，
申请(专利权)人：东方电气风电有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51