一种风电机组的功率曲线拟合方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种风电机组的功率曲线拟合方法及装置，涉及风力发电领域，首先获取目标风电机组在预设时间段内采集的不同时间点的风速值和对应的功率值的历史运行数据，考虑到目标风电机组可能有软切出的阶段，因此对处于软切出阶段的历史运行数据以及非软切出阶段的历史运行数据进行分区处理，避免将软切出开始至软切出结束区间段的数据当成异常数据点剔除，最终拟合出的功率曲线更能反映风电机组真实的运行状态，功率曲线较为准确。功率曲线较为准确。功率曲线较为准确。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组的功率曲线拟合方法及装置


[0001]本专利技术涉及风力发电领域，特别是涉及一种风电机组的功率曲线拟合方法及装置。

技术介绍

[0002]风电机组的性能是评价风电机组的好坏的主要因素，而风电机组的功率曲线则是评价一台风电机组的性能的好坏的重要指标。另外由于风电机组所处区域的时间
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空间特性信息不同，会导致同一风电场不同的机位点的风电机组表现出来差异明显的功率曲线。功率曲线能够反映风电机组的运行状态和发电效率，通过功率曲线中的数据进行分析能够发现风电机组是否存在运行异常和性能劣化的问题。若要获取到风电机组的功率曲线，需要对风电机组的运行数据进行获取，然后根据多组运行数据进行拟合后得到风电机组的功率曲线，准确拟合的功率曲线可以对风电机组的运行优化起着重要的指导作用。
[0003]当前功率曲线的拟合方法大多基于风速、有功功率、发电机转速、桨叶角度等参数将不满足要求的数据点进行清洗，然后进行相应的功率曲线的拟合，但是没有考虑到有的风电机组存在功率曲线软切出的情况，在软切出开始至软切出结束区间段的数据，由于桨叶角度随着风速的增大而逐渐增大，这部分数据点很容易被当成异常数据点剔除，造成拟合出的功率曲线并不能反映风电机组真实的运行状态，功率曲线不够准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种风电机组的功率曲线拟合方法及装置，对处于软切出阶段的历史运行数据以及非软切出阶段的历史运行数据进行分区处理，避免将软切出开始至软切出结束区间段的数据当成异常数据点剔除，最终拟合出的功率曲线更能反映风电机组真实的运行状态，功率曲线较为准确。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种风电机组的功率曲线拟合方法，包括：
[0006]获取目标风电机组的历史运行数据，所述历史运行数据包括在预设时间段内针对所述目标风电机组采集的数据点，每个所述数据点表征所述目标风电机组在该时间点的风速值和对应的功率值；
[0007]判断所述目标风电机组是否存在软切出阶段；
[0008]若是，则获取所述目标风电机组在非软切出阶段的满足第一预设要求的第一历史运行数据并获取所述目标风电机组在所述软切出阶段的满足第二预设要求的第二历史运行数据；
[0009]对所述第一历史运行数据以及所述第二历史运行数据进行功率曲线拟合。
[0010]优选地，判断所述目标风电机组是否存在软切出阶段之前，还包括：
[0011]删除所述历史运行数据中的异常数据。
[0012]优选地，删除所述历史运行数据中的异常数据，包括：
[0013]确定所述历史运行数据中连续G个数据点的风速值和/或功率值的标准偏差，G为
正整数且G远小于所述目标风电机组的历史运行数据中的数据点的总数量；
[0014]判断所述风速值和/或功率值的标准偏差是否小于对应的预设风速标准偏差阈值和/或预设功率标准偏差阈值；
[0015]若是，则删除所述G个数据点。
[0016]优选地，判断所述目标风电机组是否存在软切出阶段，包括：
[0017]获取所述目标风电机组的理论功率曲线，所述理论功率曲线为风电机组在理论上不同时间点下的风速值与对应的功率值；
[0018]根据所述理论功率曲线获取所述目标风电机组的软切出开始风速值、软切出结束风速值以及切出风速值；
[0019]判断是否存在所述软切出开始风速值等于所述软切出结束风速值等于所述切出风速值；
[0020]若是，则判定所述目标风电机组不存在软切出阶段；
[0021]判断是否存在所述软切出开始风速值小于所述软切出结束风速值且所述软切出结束风速值不大于所述切出风速值；
[0022]若是，则判定所述目标风电机组存在软切出阶段。
[0023]优选地，获取所述目标风电机组在非软切出阶段的满足第一预设要求的第一历史运行数据，包括：
[0024]将软切出开始的数据点之前的历史运行数据作为非软切出阶段的历史运行数据；
[0025]按照预设功率步长以及预设风速步长分别拆分预设总功率范围以及预设总风速范围并得到N个子数据集，N为正整数；
[0026]根据所述非软切出阶段的历史运行数据中各数据点对应的风速值以及功率值确定该数据点所属的子数据集；
[0027]将功率范围相同但风速范围不同的各子数据集整合为M个功率带数据集，M为正整数；
[0028]确定M个所述功率带数据集中每个子数据集中的数据点的数量；
[0029]确定每个子数据集中的数据点的数量在该功率带数据集的所有数据点的数量中所占的比重值；
[0030]将比重值最大的子数据集作为该功率带数据集的中心子数据集；
[0031]在风速范围小于中心子数据集的风速范围的子数据集中，按照风速大小从大到小依次获取预设数量个子数据集作为第一子数据集；
[0032]在风速范围大于中心子数据集的风速范围的子数据集中，按照风速大小从小到大依次获取所述预设数量个子数据集作为第二子数据集；
[0033]所述中心子数据集、所述第一子数据集以及所述第二子数据集中数据的总数量不小于预设比重阈值；
[0034]将所述中心子数据集、所述第一子数据集以及所述第二子数据集作为第一历史运行数据。
[0035]优选地，将比重值最大的子数据集作为该功率带数据集的中心子数据集之后，还包括：
[0036]分别判断M个所述功率带数据集是否为限功率数据集，其中功率带数据集中的限
负荷数据点大于预设数量的功率带数据集为限功率数据集；
[0037]若是，则分别获取与所述限功率数据集相邻的两个功率带数据集各自对应的中心子数据集的位置，所述位置为该中心子数据集在所在的功率带数据集中的排序号，其中每个所述功率带数据集中的各子数据集分别按照风速大小从小到大进行排序；
[0038]将两个与所述限功率数据集相邻的两个功率带数据集各自对应的中心子数据集的位置的均值作为目标位置；
[0039]将所述目标位置对应的子数据集作为所述限功率数据集的中心子数据集。
[0040]优选地，获取所述目标风电机组在软切出阶段的满足第二预设要求的第二历史运行数据，包括：
[0041]将软切出开始的数据点之后经过预设时间后的历史运行数据作为软切出阶段的历史运行数据；
[0042]按照预设风速步长拆分预设总风速范围并得到L个子数据集，L为正整数；
[0043]根据所述软切出阶段的历史运行数据中各数据点对应的风速值以及功率值确定该数据点所属的子数据集；
[0044]将各所述子数据集中的各数据点按照该数据点对应的功率的大小进行排序；
[0045]通过四分位法确定第一个四分位数以及第三个四分位数；
[0046]将位置在所述第一个四分位数以及所述第三个四分位数之间的数据点作为第二历史运行数据。
[0047]优选地，对所述第一历史运行数据以及所述第二历史运行数据进行功率曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组的功率曲线拟合方法，其特征在于，包括：获取目标风电机组的历史运行数据，所述历史运行数据包括在预设时间段内针对所述目标风电机组采集的数据点，每个所述数据点表征所述目标风电机组在该时间点的风速值和对应的功率值；判断所述目标风电机组是否存在软切出阶段；若是，则获取所述目标风电机组在非软切出阶段的满足第一预设要求的第一历史运行数据并获取所述目标风电机组在所述软切出阶段的满足第二预设要求的第二历史运行数据；对所述第一历史运行数据以及所述第二历史运行数据进行功率曲线拟合。2.如权利要求1所述的风电机组的功率曲线拟合方法，其特征在于，判断所述目标风电机组是否存在软切出阶段之前，还包括：删除所述历史运行数据中的异常数据。3.如权利要求2所述的风电机组的功率曲线拟合方法，其特征在于，删除所述历史运行数据中的异常数据，包括：确定所述历史运行数据中连续G个数据点的风速值和/或功率值的标准偏差，G为正整数且G远小于所述目标风电机组的历史运行数据中的数据点的总数量；判断所述风速值和/或功率值的标准偏差是否小于对应的预设风速标准偏差阈值和/或预设功率标准偏差阈值；若是，则删除所述G个数据点。4.如权利要求1所述的风电机组的功率曲线拟合方法，其特征在于，判断所述目标风电机组是否存在软切出阶段，包括：获取所述目标风电机组的理论功率曲线，所述理论功率曲线为风电机组在理论上不同时间点下的风速值与对应的功率值；根据所述理论功率曲线获取所述目标风电机组的软切出开始风速值、软切出结束风速值以及切出风速值；判断是否存在所述软切出开始风速值等于所述软切出结束风速值等于所述切出风速值；若是，则判定所述目标风电机组不存在软切出阶段；判断是否存在所述软切出开始风速值小于所述软切出结束风速值且所述软切出结束风速值不大于所述切出风速值；若是，则判定所述目标风电机组存在软切出阶段。5.如权利要求1所述的风电机组的功率曲线拟合方法，其特征在于，获取所述目标风电机组在非软切出阶段的满足第一预设要求的第一历史运行数据，包括：将软切出开始的数据点之前的历史运行数据作为非软切出阶段的历史运行数据；按照预设功率步长以及预设风速步长分别拆分预设总功率范围以及预设总风速范围并得到N个子数据集，N为正整数；根据所述非软切出阶段的历史运行数据中各数据点对应的风速值以及功率值确定该数据点所属的子数据集；将功率范围相同但风速范围不同的各子数据集整合为M个功率带数据集，M为正整数；
确定M个所述功率带数据集中每个子数据集中的数据点的数量；确定每个子数据集中的数据点的数量在该功率带数据集的所有数据点的数量中所占的比重值；将比重值最大的子数据集作为该功率带数据集的中心子数据集；在风速范围小于中心子数据集的风速范围的子数据集中，按照风速大小从大到小依次获取预设数量个子数据集作为第一子数据集；在风速范围大于中心子数据集的风速范围的子数据集...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亮，张乐平，张道全，吕渤林，孔德同，卢成志，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：