CN103390106B - 风电场风机设备可用率计算方法 - Google Patents

Abstract

一种风电场风机设备可用率计算方法，涉及风电技术领域，所解决的是提高计算准确度的技术问题。该方法先在可用率计算周期内划分N个可用率计算时间点；再根据风机设备在各时间点的有功功率，计算风机设备在各时间点的有功功率转移值；然后再根据风机设备在各时间点的有功功率转移值计算出各时间点的目标函数值，再根据各时间点的目标函数值统计出风机设备在可用率计算周期内的停机时间；最后再根据风机设备在可用率计算周期内的停机时间，计算风机设备的设备可利用率。本发明提供的方法，计算误差小。

Description

风电场风机设备可用率计算方法

技术领域

本发明涉及风电技术，特别是涉及一种风电场风机设备可用率计算方法的技术。

背景技术

评价风电场设备运行水平，需要计算风机在一段时间内的设备可用率。风机设备可用率，是指在统计周期内，除去风力发电机组因维修或故障未工作的时数后余下的时数与这一期间内总时数的比值，通常用百分比表示。

目前，风机设备的设备可利用率计算方法是根据风机设备的总停机时长、非设备本身故障的停机时长来计算的，其计算公式为：

Φ’＝［1－（A’－B’）／（T’－B’）］×100％；

其中，Φ’为风机设备的设备可利用率，A’为风机设备的总停机时长（不包括待机时间），B’为非设备本身故障的停机时长，T’为统计周期的总时长；

其中，非设备本身故障的停机时长B’包括四种情况：

1）因电网故障（电网参数在风电机技术规范范围之外）导致的停机时间；

2）因气象条件（如环境温度、覆冰等）超出机组的设计运行条件而使设备进入保护停机的时间；

3）因不可抗力导致的停机时间；

4）合理的例行维护时间（不超过80小时／台年）。

采用上述方法计算风机设备的设备可利用率时，需要计算风机设备的停机时长，而风机设备的停机时长中不包含待机时间，需要在计算时扣除待机时间，而这部分待机时间难以计量，并且其统计值依赖于风机设备，容易受到风机设备参数设定的影响，同时对此时间段发生的电网故障等可能会重复统计，因此采用上述方法计算出来的风机设备的设备可利用率值准确度较低，计算误差较大。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种计算准确度高的风电场风机设备可用率计算方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种风电场风机设备可用率计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）设定风机设备的可用率计算周期为T，可用率计算间隔时长为⊿T，根据⊿T将可用率计算周期T等分，得到在可用率计算周期T内的N个可用率计算时间点；

2）对于可用率计算周期T内的每个可用率计算时间点，获取风机设备在该时间点所有的有功功率，再计算风机设备在该时间点所有的有功功率转移值，具体计算公式为：

式中，1≤i≤N，1≤j≤k_i，k_i为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的有功功率总数；

式中，f(P_mea.i.j)为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的第j个有功功率转移值，P_mea.i.j为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的第j个有功功率；

3）对于可用率计算周期T内的每个可用率计算时间点，计算其目标函数值：

$D\left(P_i\right)=\underset{j=1}{\overset{k_i}{\mathrm{\Σ}}}f\left(P_{\mathrm{mea}.i.j}\right);$

式中，D(P_i)为可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的目标函数值；

4）统计可用率计算周期T内目标函数值为0的可用率计算时间点数量，并根据统计数计算出风机设备在可用率计算周期T内的停机时间为：

ST=L×⊿T；

式中，ST为风机设备在可用率计算周期T内的停机时间，L是可用率计算周期T内目标函数值为0的可用率计算时间点统计数；

5）计算风机设备在可用率计算周期T内的设备可利用率为：

Φ＝［1－（ST－B）／（T－B）］×100％；

式中，Φ为风机设备在可用率计算周期T内的设备可利用率，B为非风机设备自身故障的停机时间。

进一步的，⊿T的取值为1分钟，T的取值为1个月或者1年。

本发明提供的风电场风机设备可用率计算方法，根据风机设备的有功功率来统计风机设备的停机时间，进而计算出风机设备的设备可利用率，能准确反映风机设备的停机状况，消除待机时间难以计量带来的影响，能准确计算风机设备的设备可利用率。

附图说明

图1是本发明实施例的风电场风机设备可用率计算方法的计算流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种风电场风机设备可用率计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）设定风机设备的可用率计算周期为T，可用率计算间隔时长为⊿T，根据⊿T将可用率计算周期T等分，得到在可用率计算周期T内的N个可用率计算时间点；

其中，T=N×⊿T，⊿T的取值通常为1分钟，T的取值通常为1个月或者1年；

2）对于可用率计算周期T内的每个可用率计算时间点，获取风机设备在该时间点所有的有功功率，其正方向为消耗有功功率，负方向为发出功率，再计算风机设备在该时间点所有的有功功率转移值，具体计算公式为：

式中，1≤i≤N，1≤j≤k_i，k_i为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的有功功率总数，int为取整函数；

式中，f(P_mea.i.j)为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的第j个有功功率转移值，P_mea.i.j为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的第j个有功功率；

3）对于可用率计算周期T内的每个可用率计算时间点，计算其目标函数值：

$D\left(P_i\right)=\underset{j=1}{\overset{k_i}{\mathrm{\Σ}}}f\left(P_{\mathrm{mea}.i.j}\right);$

式中，D(P_i)为可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的目标函数值；

4）对于可用率计算周期T内的每个可用率计算时间点，如果其目标函数值为0，则表明风机设备在该时间点时处于停机状态，统计可用率计算周期T内目标函数值为0的可用率计算时间点数量，并根据统计数计算出风机设备在可用率计算周期T内的停机时间为：

ST=L×⊿T；

式中，ST为风机设备在可用率计算周期T内的停机时间，L是可用率计算周期T内目标函数值为0的可用率计算时间点统计数；

5）计算风机设备在可用率计算周期T内的设备可利用率为：

Φ＝［1－（ST－B）／（T－B）］×100％；

式中，Φ为风机设备在可用率计算周期T内的设备可利用率，B为非风机设备自身故障的停机时间。

Claims (2)

1.一种风电场风机设备可用率计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）设定风机设备的可用率计算周期为T，可用率计算间隔时长为⊿T，根据⊿T将可用率计算周期T等分，得到在可用率计算周期T内的N个可用率计算时间点；

2）对于可用率计算周期T内的每个可用率计算时间点，获取风机设备在该时间点所有的有功功率，再计算风机设备在该时间点所有的有功功率转移值，具体计算公式为：

式中，，为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的有功功率总数；

式中，为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的第j个有功功率转移值，为风机设备在可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的第j个有功功率，int为取整函数；

3）对于可用率计算周期T内的每个可用率计算时间点，计算其目标函数值：

；

式中，为可用率计算周期T内第i个可用率计算时间点的目标函数值；

4）统计可用率计算周期T内目标函数值为0的可用率计算时间点数量，并根据统计数计算出风机设备在可用率计算周期T内的停机时间为：

ST=L×⊿T；

式中，ST为风机设备在可用率计算周期T内的停机时间，L是可用率计算周期T内目标函数值为0的可用率计算时间点统计数；

5）计算风机设备在可用率计算周期T内的设备可利用率为：

Φ＝［1－（ST－B）／（T－B）］×100％；

式中，Φ为风机设备在可用率计算周期T内的设备可利用率，B为非风机设备自身故障的停机时间。

2.根据权利根据1所述的风电场风机设备可用率计算方法，其特征在于：⊿T的取值为1分钟，T的取值为1个月或者1年。