CN106355307A - 一种scada系统风电机组可利用率的计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，该方法包括如下步骤：1)设置风电机组可利用率考核周期T，记录周期T内SCADA系统与风电机组正常通讯的时间T0，即考核周期有效时长T0；2)计算电网故障停机时长T1、风速高停机时长T2、环境温度低停机时长T3、不可抗力维护停机时长T4、例行维护停机时长T5、机组故障维护停机时长T6和机组故障停机时长T7；3)根据T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7，计算SCADA系统风电机组可利用率。本发明的SCADA系统风电机组可利用率的计算方法大大提高了SCADA系统风电机组可利用率的准确性和可操作性。

Description

一种SCADA系统风电机组可利用率的计算方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种SCADA系统风电机组可利用率计算方法。

背景技术

风电机组可利用率是风力发电领域考核风电机组运行水平的重要指标。风电机组可利用率，是指在考核周期内(通常为一年)，整个考核周期可用时长减去风电机组故障停机时长后的时长在整个考核周期可用时长的占比，一般用百分比表示。

目前SCADA系统风电机组可利用率计算方法为根据风电机组停机总时长和非风电机组故障停机时长得出风电机组故障停机时长，然后计算风电机组可利用率，其计算公式如下：

η＝[1－(Ta-Tb)/Tt-Tb)]×100％；

其中，η为风电机组可利用率，Ta为风电机组停机总时长，Tb为非风电机组故障停机时长，Tt为整个考核周期总时长；

其中，非风电机组故障停机时长Tb包括如下四部分：

1)例行维护导致的停机时长，

2)电网故障(电网参数超出风电机组技术指标)导致的停机时长，

3)气象条件(环境温度、风速等超出风电机组技术指标)导致的停机时长，

4)不可抗力导致的停机时长。

上述计算方法的关键点在于精确统计风电机组停机总时长和非风电机组故障停机时长。

由于未考虑风电机组离线、运行数据不可获取等实际运行过程中可能出现的更为复杂的情况，由于SCADA系统缺少必要的判断条件，难以不重复不遗漏地将所有的风电机组状态分配到上述时长中，且由于厂家滥用例行维护状态，一旦出现风电机组故障就将风电机组状态置于例行维护状态，导致例行维护停机时长过长，因此，采用该计算方法的SCADA系统风电机组可利用率准确度较低，计算误差较大。

发明内容

本发明提出了一种SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，旨在解决现有风电机组可利用率计算方法计算准确度低、计算误差大的缺陷。

为了解决上述问题，本发明所提供的一种SCADA系统风电机组可利用率的计算方法的具体步骤如下：

1)设置风电机组可利用率考核周期T，记录周期T内SCADA系统与风电机组正常通讯的时间T0，即考核周期有效时长T0；

2)计算电网故障停机时长T1、风速高停机时长T2、环境温度低停机时长T3、不可抗力维护停机时长T4、例行维护停机时长T5、机组故障维护停机时长T6和机组故障停机时长T7；

3)根据T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7，计算SCADA系统风电机组可利用率，计算公式为：

η＝[1－(T6+T7)/(T0-T1-T2-T3-T4-T5)]×100％。

所述步骤2)中T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7的计算方法为：记录电网故障状态、风速高状态、环境温度低状态、不可抗力维护状态、例行维护状态、机组故障维护状态和机组故障状态数据每次跳变的时间，根据状态数据每次跳变的时间计算T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7。

风电机组状态变量按优先级由高到低依次排列为：电网故障状态、风速高状态、环境温度低状态、不可抗力维护状态、例行维护状态、机组故障维护状态和机组故障状态。

所述不可抗力维护状态是指风电机组遭遇不可抗力损坏且得到业主的授权时风电机组进入到的维护状态。

所述机组故障维护状态是指由于风电机组本身故障导致停机而进入到的维护状态。

步骤3)中为例行维护停机时长T5设置限值M，使该限值逐年线性增长，当例行维护停机时长T5达到当年的限值M后，则风电机组不能进入例行维护状态。

步骤3)中所述限值M根据机组特性由业主与风电机组厂商商定。

本发明提供的SCADA系统风电机组可利用率计算方法，充分考虑了SCADA系统进行风电机组可利用率计算时可能出现的风电机组数据不可获取、风电机组状态计时重复或遗漏、滥用例行维护停机状态等情况，计算方法中使用的各个状态的时长均为SCADA系统计算的风电机组各个状态持续的时长，解决了现有的风电机组可利用率计算方法中风电机组停机总时长和非风电机组故障停机时长难以统计、统计不精确和统计漏洞问题，大大提高了SCADA系统风电机组可利用率的准确性和可操作性。

附图说明

图1是本实施例中风电机组可利用率计算方法的计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明技术方案进行进一步详细描述。

本实施例中为了使上述各风电机组状态不重复计时，风电机组主控系统将风电机组状态变量按优先级由高到低依次定义为：电网故障状态、风速高状态、环境温度低状态、不可抗力维护状态、例行维护状态、机组故障维护状态和机组故障状态。只有风电机组遭遇不可抗力损坏后的维护才允许风电机组进入不可抗力维护状态，风电机组进入该状态需要业主的授权；进行风电机组本身故障导致停机的维护时，应使风电机组进入机组故障维护状态。

SCADA系统风电机组可利用率计算方法的具体步骤如下：

1)设置风电机组可利用率考核周期T，记录周期T内SCADA系统与风电机组正常通讯的时间T0，即考核周期有效时长T0；

2)计算电网故障停机时长T1、风速高停机时长T2、环境温度低停机时长T3、不可抗力维护停机时长T4、例行维护停机时长T5、机组故障维护停机时长T6和机组故障停机时长T7；

本实施例中在计算T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7时，优选的方法为：记录SCADA系统周期性采集到的电机组主控系统上传的风电机组状态变量数据每次跳变的时间；根据风电机组状态变量数据每次跳变的时间，计算T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7，但是不仅限于此，还可以通过现有技术中的其他方式计算T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7。

3)根据计算得到的T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7，计算SCADA系统风电机组可利用率，计算公式为：

η＝[1－(T6+T7)/(T0-T1-T2-T3-T4-T5)]×100％。

步骤1)中考核周期T包括SCADA系统与风电机组正常通讯时间T0(SCADA系统可获取数据时间)和丢失通讯的时间(SCADA系统不可获取数据时间)。仅对SCADA系统可获取数据时间进行考核，而对于不可获取数据时长不进行考核。

步骤2)中为例行维护停机时长T5设置限值M，该限值M每年递增，比如第一年设置为48h，第二年设置为48h×2……第n年设置为48h×n，例行维护停机时长T5达到当年的限值M后，则风电机组不能进入例行维护状态,该限值M应根据机组特性由业主与整机厂商商定。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)设置风电机组可利用率考核周期T，记录周期T内SCADA系统与风电机组正常通讯的时间T0，即考核周期有效时长T0；

2)计算电网故障停机时长T1、风速高停机时长T2、环境温度低停机时长T3、不可抗力维护停机时长T4、例行维护停机时长T5、机组故障维护停机时长T6和机组故障停机时长T7；

3)根据T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7，计算SCADA系统风电机组可利用率，计算公式为：

η＝[1－(T6+T7)/(T0-T1-T2-T3-T4-T5)]×100％。

2.根据权利要求1所述SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，其特征在于，所述步骤2)中T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7的计算方法为：记录电网故障状态、风速高状态、环境温度低状态、不可抗力维护状态、例行维护状态、机组故障维护状态和机组故障状态数据每次跳变的时间，根据状态数据每次跳变的时间计算T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7。

3.根据权利要求2所述SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，其特征在于，风电机组状态变量按优先级由高到低依次排列为：电网故障状态、风速高状态、环境温度低状态、不可抗力维护状态、例行维护状态、机组故障维护状态和机组故障状态。

4.根据权利要求2所述SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，其特征在于，所述不可抗力维护状态是指风电机组遭遇不可抗力损坏且得到业主的授权时风电机组进入到的维护状态。

5.根据权利要求2所述SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，其特征在于，所述机组故障维护状态是指由于风电机组本身故障导致停机而进入到的维护状态。

6.根据权利要求1所述SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，其特征在于，步骤3)中为例行维护停机时长T5设置限值M，使该限值逐年线性增长，当例行维护停机时长T5达到当年的限值M后，则风电机组不能进入例行维护状态。

7.根据权利要求6所述SCADA系统风电机组可利用率的计算方法，其特征在于，步骤3)中所述限值M根据机组特性由业主与风电机组厂商商定。