風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線特性檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線特性檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，風(fēng)電場對風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線特性的檢測主要采用選取機組樹立測風(fēng)塔 或用移動測風(fēng)儀對機組進(jìn)行功率曲線認(rèn)證及校驗，或者采用風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)采集的機組數(shù) 據(jù)，由風(fēng)機生產(chǎn)廠家編制力發(fā)電機組功率曲線。
[0003] 在工程實踐中，樹立測風(fēng)塔和移動測風(fēng)的費用較高，不能覆蓋風(fēng)電場全部風(fēng)機，在 風(fēng)向多變的環(huán)境中適應(yīng)性較差；同時由于風(fēng)力發(fā)電機組生產(chǎn)廠家普遍存在技術(shù)壁壘的緣 故，對于風(fēng)電運營商來說，風(fēng)機主控系統(tǒng)和風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)處理的方法 和計算模式類似于黑匣子，所以在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上形成的功率曲線缺乏客觀公允的評判依 據(jù)，也不能準(zhǔn)確地評估風(fēng)電場運行風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線特性檢測系統(tǒng)，采 用獨立的環(huán)境參數(shù)采集裝置和電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，自動生成實際風(fēng)機的功率曲線報告和圖 表，達(dá)到準(zhǔn)確評估風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電效率和功率曲線特性的目的。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線特性檢測系統(tǒng)，包括環(huán) 境參數(shù)采集裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)處理單元、平均空氣密度獲取單元、標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速 獲取單元、功率曲線生成單元，其中：
[0006] 環(huán)境參數(shù)采集裝置，用于以第一時間間隔tl采集環(huán)境參數(shù)，其中環(huán)境參數(shù)包括當(dāng) 前風(fēng)速V、機艙外環(huán)境溫度T、機艙外大氣壓B，其中所述機艙外大氣壓B與采集的當(dāng)前海拔 高度值h相關(guān)聯(lián)；
[0007] 電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，用于以第二時間間隔t2采集風(fēng)力發(fā)電機組的有功功率；
[0008] 數(shù)據(jù)處理單元，用于對采集到的環(huán)境參數(shù)和有功功率進(jìn)行處理，以分別得到第三 時間間隔t3內(nèi)環(huán)境參數(shù)和有功功率的平均值，其中第三時間間隔大于第一時間間隔和第 二時間間隔；
[0009] 平均空氣密度獲取單元，用于根據(jù)第三時間間隔內(nèi)計算的機艙外大氣壓平均值Bt3 和機艙外環(huán)境溫度平均值Tt3獲取第三時間間隔內(nèi)的平均空氣密度P t3 ;
[0010] 標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速獲取單元，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空氣密度P 〇、第三時間間隔內(nèi)的平均風(fēng)速 Vt3、平均空氣密度P t3計算標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速Vn ;
【主權(quán)項】
1. 一種風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線特性檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括環(huán)境參數(shù)采集裝置、電 能質(zhì)量監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)處理單元、平均空氣密度獲取單元、標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速獲取單元、功率曲線 生成單元，其中： 環(huán)境參數(shù)采集裝置，用于以第一時間間隔tl采集環(huán)境參數(shù)，其中環(huán)境參數(shù)包括當(dāng)前風(fēng) 速V、機艙外環(huán)境溫度T、機艙外大氣壓B，其中所述機艙外大氣壓B與采集的當(dāng)前海拔高度 值h相關(guān)聯(lián)； 電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，用于以第二時間間隔t2采集風(fēng)力發(fā)電機組的有功功率； 數(shù)據(jù)處理單元，用于對采集到的環(huán)境參數(shù)和有功功率進(jìn)行處理，以分別得到第三時間 間隔t3內(nèi)環(huán)境參數(shù)和有功功率的平均值，其中第三時間間隔大于第一時間間隔和第二時 間間隔； 平均空氣密度獲取單元，用于根據(jù)第三時間間隔內(nèi)計算的機艙外大氣壓平均值Bt3和 機艙外環(huán)境溫度平均值Tt3獲取第三時間間隔內(nèi)的平均空氣密度P t3 ; 標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速獲取單元，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空氣密度P C1、第三時間間隔內(nèi)的平均風(fēng)速Vt3、平 均空氣密度P t3計算標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速Vn ; 功率曲線生成單元，用于根據(jù)指定時間段內(nèi)獲得的標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速和有功功率平均值，生 成風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線，其中，所述指定時間段大于第三時間間隔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 平均空氣密度獲取單元根據(jù)公式
，計算第三時間間隔內(nèi)的平均空氣密 度Pt3，其中，Rtl是干燥空氣的氣體常數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境參數(shù)還包括機艙外環(huán)境相 對濕度，其中： 平均空氣密度獲取單元根據(jù)公另
，計算第三時間間隔內(nèi)的平均空氣密 度P t3，其中，R1是濕空氣氣體系數(shù)，R1與第三時間間隔內(nèi)平均機艙外環(huán)境溫度和平均機艙 外環(huán)境相對濕度相關(guān)聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速獲取單元根據(jù)公式1
,計算標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng) 速Vn。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括異常功率信號 采集單元和異常功率過濾單元，其中： 異常功率信號采集單元，用于通過硬接點信號線采集風(fēng)力發(fā)電機組的異常信號，其中 所述異常信號是風(fēng)力發(fā)電機組處于停機或限功率運行狀態(tài)時發(fā)出的信號； 異常功率過濾單元，用于刪除在異常功率信號采集單元采集到異常信號期間，電能質(zhì) 量監(jiān)測裝置接收到的有功功率值，以得到過濾后的有功功率值，并將過濾后的有功功率值 發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 環(huán)境參數(shù)采集裝置通過公式
,計算機艙外大氣 壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 功率曲線生成單元是遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器或本地監(jiān)控服務(wù)器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 數(shù)據(jù)處理單元還用于對采集到的環(huán)境參數(shù)和有功功率進(jìn)行處理，以分別得到第三時間 間隔t3內(nèi)環(huán)境參數(shù)和有功功率的標(biāo)準(zhǔn)差、最大值和最小值，并發(fā)送給功率曲線生成單元。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 功率曲線生成單元還用于存儲和顯示指定時間段內(nèi)獲得的多組第三時間間隔內(nèi)環(huán)境 參數(shù)和有功功率的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值和最小值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括風(fēng)場的環(huán)網(wǎng)交換機，其中： 功率曲線生成單元通過環(huán)網(wǎng)交換機與數(shù)據(jù)處理單元和標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速獲取單元連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線特性檢測系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括采集當(dāng)前風(fēng)速、機艙外環(huán)境溫度的環(huán)境參數(shù)采集裝置；采集風(fēng)力發(fā)電機組的有功功率的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置；獲取環(huán)境參數(shù)和有功功率的平均值的數(shù)據(jù)處理單元；根據(jù)機艙外大氣壓平均值和機艙外環(huán)境溫度平均值獲取平均空氣密度的平均空氣密度獲取單元；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空氣密度、平均風(fēng)速、平均空氣密度計算標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速獲取單元；根據(jù)指定時間段內(nèi)獲得的多組標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)速和有功功率平均值生成風(fēng)力發(fā)電機組功率曲線的功率曲線生成單元。本發(fā)明能自動生成實際風(fēng)機的功率曲線報告和圖表，達(dá)到準(zhǔn)確評估風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電效率和功率曲線特性的目的。
【IPC分類】F03D7-00
【公開號】CN104747367
【申請?zhí)枴緾N201310749534
【發(fā)明人】葉林, 何驥, 敖海, 屠勁林, 曹治, 張 杰, 楊勁, 趙慧康, 丁威介, 王曦, 嚴(yán)錦濤
【申請人】華能新能源股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月31日