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CN106374527A - 一种计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法 - Google Patents

一种计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法 Download PDF

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Publication number
CN106374527A
CN106374527A CN201610833131.7A CN201610833131A CN106374527A CN 106374527 A CN106374527 A CN 106374527A CN 201610833131 A CN201610833131 A CN 201610833131A CN 106374527 A CN106374527 A CN 106374527A
Authority
CN
China
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power
wind
wind turbine
curve
unit
Prior art date
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Pending
Application number
CN201610833131.7A
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English (en)
Inventor
赵明武
贾春雁
王松
刘欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
China Creative Wind Energy Co Ltd
Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd
Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd
Tongliao China Creative Wind Energy Co Ltd
Original Assignee
Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd
Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd
Tongliao China Creative Wind Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd, Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd, Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd, Tongliao China Creative Wind Energy Co Ltd filed Critical Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
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Publication of CN106374527A publication Critical patent/CN106374527A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • H02J2103/30—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明提供了一种计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法，根据每台风电机组的风速‑功率特定曲线PCurve，以及实时采集每台风电机组的运行数据来计算任一台风电机组在限电或停机状态下产生的出力损失，进而计算整个风电场整体损失发电量。本发明方法具有算法简单，计算精度高，普遍适用性强等优势。

Description

一种计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法。
背景技术
由于风力发电的不稳定性，导致风电场发电的过程中经常会有限功率的情况发生，在风电场生产的过程中，不能准确的计算出应发电量和风电场的实际生产能力，对电场的发电能力、判断员工的工作效率都会有一定的影响。除此之外，当风机故障时，电场也会损失一部分发电量，这部分电量的损失也会对电场的生产能力造成一定影响。
目前，风电场采用的出力损失计算方法主要是标杆机组计算法:即选取风电场内3～5台能够代表风电场平均发电水平的机组作为标杆机组，标杆机组在电网调度限出力时不参与限电弃风。在风电场限出力的时间段，以标杆机组实际发电量折算出该时段风电场应该发出的电量，减去该风电场限出力时段的发电量就得出弃风损失电量。一般风电场由于地理覆盖范围较大，地形较为复杂，风电场中各风电机组的地理位置存在着差异，风电场内的风资源分布也存在着很大的差异。因此，这种方法的标杆机组确定困难，计算误差较大。
此外，还有利用风电机组的历史运行数据建立风速、风向和功率件的专家数据库，基于该数据库建立风电机组出力损失计算模型，将机组故障或弃风期间的实测风速和风向带入该模型，计算得出风电机组以及该风电场的出力损失。此方法虽然很大程度上提高了计算精度，但建立专家数据库需要耗费大量的人力、财力，前期投入较大，对于一些特别大型的风电场还比较适用，普适性不高。
发明内容
本发明提供了一种计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法，克服现有方法存在的计算误差大、计算困难、不具有普遍适用性等问题。
本发明提供的计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法包括以下步骤：
S1、获取风机厂家给定的风电机组风速-功率特定曲线PCurve；
S2、确定数据采集周期ΔM；
S3、实时采集风电机组当前运行数据，包括风电机组状态、风速、功率，当风电机组运行状态为限电情况下，记为S限，当风电机组运行状态为停机情况下，记为S停，获取风电机组当前功率P当前功率；
若风电机组当前状态为S限，则执行步骤S3.1，
S3.1、每个ΔM周期内，单台风电机组限电损失发电量为ΔG＝(PCurve-P当前功率)×ΔM÷60÷60，其中，ΔG的单位是kwh，PCurve、P当前功率的单位是kw，ΔM的单位是s，整个风场限电损失发电量为
其中，i代表风电机组的机型，N表示同一机型限电风电机组的个数；
若风电机组当前状态为S停，则执行步骤S3.2，
S3.2、每个ΔM周期内，单台风电机组停机损失发电量为ΔG＇＝PCurve×ΔM÷60÷60，其中，ΔG＇的单位是kwh，PCurve、P当前功率的单位是kw，ΔM的单位是s，整个风场停机损失发电量为
其中，i代表风电机组的机型，N表示同一机型停机风电机组的个数。
本发明的有益效果：
1.由于每台风电机组的风速-功率特定曲线不同，而且本发明方法是根据采集每一台风电机组的实时运行数据，实时计算损失电量情况，对比采用样板机的方法更能精确体现出每台损失电量，进而表明整个风场的发电能力，精确度更高。
2.同一个风场内可能存在不同的机型混合的情况(如1.5mw和2.0mw混合，直驱和双馈混合)，在这种情况下，依靠标杆风机和测风塔的数据就不能准确计算出全场损失电量情况，本发明方法不设定样板风机，也不需要借助测风塔数据，而是利用每台风机实时运行数据计算损失发电量，数据采集更加方便，精确度更高。
3.根据需要可以设定不同的采集周期进行计算，方法更为灵活，本发明方法还具有算法简单，无需建立专家数据库、不额外耗费成本、适用于各种规模风场使用的优势。
附图说明
图1是本发明方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，不能理解为对本发明具体保护范围的限定。
实施例
参照图1，所述一种计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法，包括以下步骤：
S1、获取风机厂家给定的风电机组风速-功率特定曲线PCurve；
S2、确定数据采集周期ΔM；
S3、实时采集风电机组当前运行数据，包括风电机组状态、风速、功率，当风电机组运行状态为限电情况下，记为S限，当风电机组运行状态为停机情况下，记为S停，获取风电机组当前功率P当前功率；
若风电机组当前状态为S限，则执行步骤S3.1，
S3.1、每个ΔM周期内，单台风电机组限电损失发电量为ΔG＝(PCurve-P当前功率)×ΔM÷60÷60，其中，ΔG的单位是kwh，PCurve、P当前功率的单位是kw，ΔM的单位是s，整个风场限电损失发电量为
其中，i代表风电机组的机型，N表示同一机型限电风电机组的个数；
若风电机组当前状态为S停，则执行步骤S3.2，
S3.2、每个ΔM周期内，单台风电机组停机损失发电量为ΔG＇＝PCurve×ΔM÷60÷60，其中，ΔG＇的单位是kwh，PCurve、P当前功率的单位是kw，ΔM的单位是s，整个风场停机损失发电量为
其中，i代表风电机组的机型，N表示同一机型停机风电机组的个数。
整个风电场出力损失通过计算G和G＇之和即可得到。

Claims (1)

1.一种计算风电场机群限电、停机损失发电量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取风机厂家给定的风电机组风速-功率特定曲线PCurve；
S2、确定数据采集周期ΔM；
S3、实时采集风电机组当前运行数据，包括风电机组状态、风速、功率，当风电机组运行状态为限电情况下，记为S限，当风电机组运行状态为停机情况下，记为S停，获取风电机组当前功率P当前功率；
若风电机组当前状态为S限，则执行步骤S3.1，
S3.1、每个ΔM周期内，单台风电机组限电损失发电量为ΔG＝(PCurve-P当前功率)×ΔM÷60÷60，其中，ΔG的单位是kwh，PCurve、P当前功率的单位是kw，ΔM的单位是s，整个风场限电损失发电量为
其中，i代表风电机组的机型，N表示同一机型限电风电机组的个数；
若风电机组当前状态为S停，则执行步骤S3.2，
S3.2、每个ΔM周期内，单台风电机组停机损失发电量为ΔG＇＝PCurve×ΔM÷60÷60，其中，ΔG＇的单位是kwh，PCurve、P当前功率的单位是kw，ΔM的单位是s，整个风场停机损失发电量为
其中，i代表风电机组的机型，N表示同一机型停机风电机组的个数。
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