CN107542627A - 一种风力发电机组功率曲线绘制方法及绘制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风力发电机组功率曲线绘制方法及绘制系统，其中，所述方法通过采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，并利用所述待计算风速和待计算功率进行所述功率曲线数据点的计算，利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。所述待计算风速可以根据实际需求在所述风速平均值或最大值或最小值中进行选择，同样的，所述待计算功率可以根据实际需求或规定在所述风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中进行选择，这样在相同的实际需求的情况下利用所述方法绘制的所述风力发电机组的功率曲线不会出现偏差甚至出现偏离实际的情况出现。

Description

一种风力发电机组功率曲线绘制方法及绘制系统

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，更具体地说，涉及一种风力发电机组功率曲线绘制方法及绘制系统。

背景技术

风力是一种清洁能源，利用风力发电是实现风力应用的一大途径。风力发电机组的功率曲线是反映风电机组出力特性、考核风电机组的最佳标尺，而目前行业中一般参考IEC-61400-12标准对风力发电机组的功率曲线进行绘制，具体包括：采用十分钟平均风速和十分钟平均功率(V_10min，P_10min)，以0.5m/s风速间隔将所述十分钟平均风速和十分钟平均功率进行分段获得多个数据段；计算每个数据段内的风速平均值V_i和功率平均值P_i；最后在以风速为横坐标，功率为纵坐标的坐标系中，将每个数据段内的(V_i，P_i)坐标点依次平滑连接，绘制成所述风力发电机组的功率曲线。

但是采集风速计算所述十分钟平均功率的标准不同或者采集功率的采集点的不同，都会使得绘制的所述风力发电机组的功率曲线有所差异，甚至有可能造成绘制的所述风力发电机组的功率曲线偏离实际的情况出现。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种风力发电机组功率曲线绘制方法及绘制系统，以解决由于风速计算标准以及功率的采集点的不同而使得绘制的所述风力发电机组的功率曲线有所差异，甚至出现偏离实际的情况的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种风力发电机组功率曲线绘制方法，包括：

采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，所述待计算风速为风速平均值或最大值或最小值中的一种，所述待计算功率根据实际需求在风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中选择；

利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点；

利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。

优选的，采集待计算风速和待计算功率之后，利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点之前还包括：

获取空气密度值；

判断所述空气密度值是否在预设空气密度范围内，如果否，则对所述待计算风速进行修正。

优选的，所述预设空气密度范围为标准空气密度范围或年平均空气密度范围。

优选的，所述待计算风速的修正公式为：

其中，V_n表示进行修正后的待计算风速，V_xmin为x分钟内所述待计算风速的平均风速，ρ_xmin为x分钟内所述空气密度值的平均值，ρ₀表示所述标准空气密度或年平均空气密度，其中，0＜x≤10。

优选的，采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速包括：

采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速；

剔除所述待计算风速和待计算功率中的无效数据。

优选的，利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点包括：

利用比恩方法对所述待计算功率和所述待计算风速进行排序；

利用公式计算风速数据点，其中V_i表示第i个比恩区的平均风速值，V_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均风速值，N_i表示第i个比恩区的数据数量；

利用公式计算功率数据点，其中，P_i表示第i个比恩区的平均功率值，P_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均功率值，N_i表示第i个比恩区的数据数量。

一种风力发电机组功率曲线绘制系统，包括：

数据采集模块，用于采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，所述待计算风速为风速平均值或最大值或最小值中的一种，所述待计算功率根据实际需求在风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中选择；

计算模块，用于利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点；

绘制模块，用于利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。

优选的，所述系统还包括：空气密度获取模块、判断模块和修正模块；其中，

所述空气密度获取模块，用于获取空气密度值；

所述判断模块，用于判断所述空气密度值是否在预设空气密度范围内，如果否，则进入所述修正模块；

所述修正模块，用于对所述待计算风速进行修正后进入所述计算模块。

优选的，所述预设空气密度范围为标准空气密度范围或年平均空气密度范围。

优选的，所述修正模块用于根据修正公式对所述待计算风速进行修正后进入所述计算模块；

所述修正公式为：

其中，V_n表示进行修正后的待计算风速，V_xmin为x分钟内所述待计算风速的平均风速，ρ_xmin为x分钟内所述空气密度值的平均值，ρ₀表示所述标准空气密度或年平均空气密度，其中，0＜x≤10。

优选的，所述数据采集模块包括：

采集计算单元，用于采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速；

数据剔除单元，用于剔除所述待计算风速和待计算功率中的无效数据。

优选的，所述计算模块包括：

排序单元，用于利用比恩方法对所述待计算功率和所述待计算风速进行排序；

风速数据点单元，用于利用公式计算风速数据点，其中V_i表示第i个比恩区的平均风速值，V_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均风速值，N_i表示第i个比恩区的数据数量；

功率数据点单元，用于利用公式计算功率数据点，其中，P_i表示第i个比恩区的平均功率值，P_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均功率值，N_i表示第i个比恩区的数据数量。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种风力发电机组功率曲线绘制方法及绘制系统，其中所述方法通过采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，并利用所述待计算风速和待计算功率进行所述功率曲线数据点的计算，利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。所述待计算风速可以根据实际需求在所述风速平均值或最大值或最小值中进行选择，同样的，所述待计算功率可以根据实际需求或规定在所述风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中进行选择，这样在相同的实际需求的情况下利用所述方法绘制的所述风力发电机组的功率曲线不会出现偏差甚至出现偏离实际的情况出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例提供的一种风力发电机组功率曲线绘制方法的流程示意图；

图2为本申请的另一个实施例提供的一种风力发电机组功率曲线绘制方法的流程示意图；

图3为本申请的一个具体实施例提供的一种风力发电机组功率曲线绘制方法的流程示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的一种风力发电机组功率曲线绘制系统的结构示意图；

图5为本申请的一个实施例提供的一种风力发电机组功率曲线绘制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种风力发电机组功率曲线绘制方法，如图1所示，包括：

S101：采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，所述待计算风速为风速平均值或最大值或最小值中的一种，所述待计算功率根据实际需求在风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中选择；

需要说明的是，风速的采集一般通过风速测量设备直接测得，当存在多个风速测量设备时，若检测到某一风速测量设备出现故障时，则出现故障的风速测量设备测得的风速不作为所述待计算风速的计算元素。所述待计算风速根据实际需求或规定利用所述风速测量设备采集的风速进行计算，可以为风速平均值或最大值或最小值，一般而言，风速平均值作为所述待计算风速的情况较为常见。

在本申请的一个实施例中，对所述待计算风速和待计算功率进行每秒采集。但在本申请的其他实施例中，对所述待计算风速和待计算功率进行每0.5秒或每两秒采集的方式，本申请对所述待计算风速和待计算功率的采集频率并不做限定，具体视实际情况而定。

另外，所述风力发电机组上网功率(Net Electric Power Output of WindTurbine)是指所述风力发电机组输送给电网(变电站端电表测量节点)的电功率值。所述风力发电机组有功功率(Active Power of Wind Turbine)是指所述风力发电机组输入到并网点(箱变低压侧母线或节点)的电功率值。所述发电机系统有功功率(Active Power ofGenerator System)是指由变流器反馈的发电机定子侧输出有功功率与发电机转子侧输出有功功率之和。所述待计算功率可以根据实际需求或功率曲线绘制规定选择采集所述风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中的一种，以避免出现不同的绘制数据绘制的所述风力发电机组的功率曲线出现偏置甚至出现偏离实际的情况出现。

S102：利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点。

一般而言，进行所述风力发电机组功率曲线计算需要在某一时段内多次采集所述待计算风速和所述待计算功率，以避免由于数据过少而造成的所述风力发电机组功率曲线的绘制误差。在获取到多个所述待计算风速和待计算功率的数据后，对其进行计算获得所述功率曲线数据点。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点包括：

S1021：利用比恩方法对所述待计算功率和所述待计算风速进行排序；

S1022：利用公式计算风速数据点，其中V_i表示第i个比恩区的平均风速值，V_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均风速值，N_i表示第i个比恩区的数据数量；

S1023：利用公式计算功率数据点，其中，P_i表示第i个比恩区的平均功率值，P_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均功率值。

需要说明的是，利用比恩方法对所述待计算功率和所述待计算风速进行排序具体包括：

对所述待计算风速按预设步长进行分组，获得多个分组区间，每个分组区间包括所述待计算风速以及对应的待计算功率。所述预设步长的取值可以为0.5m/s，也可以为0.6m/s或1m/s，本申请对所述预设步长的具体取值并不做限定，具体视实际情况而定。

还需要说明的是，在本申请的一个优选实施例中，每个所述比恩区内应该包含至少30分钟的采样数据，不满足该条件的比恩区内的数据将不被用作步骤S1022和步骤S1023的计算元素。这样做的目的是剔除掉采样点较少的比恩区，避免获得不能准确反映所述风力发电机组的状态的功率曲线。

S103：利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。

需要说明的是，利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线具体包括：在以风速为横坐标，功率为纵坐标的坐标系中，将所述风速数据点及其对应的功率数据点的坐标点标注在该坐标系中，最后将该坐标系中的坐标点依次平滑连接，获得所述风力发电机组功率曲线。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，如图2所示，采集待计算风速和待计算功率之后，利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点之前还包括：

S201：获取空气密度值；

S202：判断所述空气密度值是否在预设空气密度范围内，如果否，则对所述待计算风速进行修正。

其中，所述预设空气密度范围可以为标准空气密度范围或年平均空气密度范围，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个优选实施例中，所述待计算风速的修正公式为：

其中，V_n表示进行修正后的待计算风速，V_xmin为x分钟内所述待计算风速的平均风速，ρ_xmin为x分钟内所述空气密度值的平均值，ρ₀表示所述标准空气密度或年平均空气密度，其中，0＜x≤10。

需要说明的是，风能的功率为：

其中，W表示风能，ρ表示空气密度值(kg/m³)；F表示风力发电机的风轮叶片旋转一周的扫掠面积(m^-2)；V表示风速(m/s)。

根据风能的计算公式可知，影响所述风力发电机组输出功率的外部因素主要为风电场的空气密度值和风速。而不同地点的空气密度值一般不同，当不同地点的空气密度值相差较大时也会对所述风力发电机组的功率曲线造成影响，因此需要根据实际测的空气密度值对所述待计算风速进行修正，以避免不同的空气密度值对所述风力发电机组功率曲线的影响。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，获取空气密度值的方法包括：

采集气温、气压和湿度值参数；

将采集的气温、气压和湿度值参数代入第一公式计算空气密度值。

所述第一公式为：

其中，ρ表示所述空气密度值(kg/m³)；T表示所述气温(热力学温度，T＝273+t，t表示摄氏温度℃)；B表示所述气压(kPa)；φ表示所述湿度值(相对湿度％，范围0-1，包括端点值)；R表示干空气气体常数287.05J/(kg·K)；R_w表示水蒸气气体常数461.5J/(kg·K)；P_w表示蒸汽压力(kPa)。

需要说明的是，在本申请的另一个实施例中，若无湿度测量设备，只测得气温和气压时，可以将采集的气温和气压参数代入第二公式计算空气密度值。

所述第二公式为：

其中，ρ_xmin表示x分钟内测得的平均空气密度；T_xmin表示x分钟内测得的平均绝对气温；B_xmin表示x分钟内测得的平均气压；R₀表示气体常数287.05J/(kg·K)，其中，0＜x≤10。

在本申请的其他实施例中，所述空气密度值还可以通过风能转换原理计算的方法获得，本申请对所述空气密度值的具体获取方法并不做限定，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的又一个优选实施例中，采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速包括：

采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速；

剔除所述待计算风速和待计算功率中的无效数据。

需要说明的是，所述待计算风速和待计算功率中的无效数据是指从未并网或限功率运行的风电机组所在地点获取的数据。剔除掉无效数据的目的是为了使计算获得的所述风力发电机组的功率曲线可以更加准确的反应其实际出力。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，如图3所示，所述风力发电机组功率曲线绘制方法包括：

S301：采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速；

S302：剔除所述待计算风速和待计算功率中的无效数据；

S303：获取空气密度值；

S304：判断所述空气密度值是否在预设空气密度范围内，如果否，则对所述待计算风速进行修正；

S305：利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点；

S306：利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。

利用所述方法进行功率曲线的绘制时，有三种待计算风速可选，分别为风速平均值、最大值、最小值；有三种待计算功率可选，分别为风力发电机组上网功率、有功功率、发电机系统有功功率；有两种用于待计算风速修正的预设空气密度可选，分别为标准空气密度和年平均空气密度。选择不同的数据进行计算，会得到不同的计算结果，共有18种可能的功率曲线，其中最常用的功率曲线有4条：

使用标准空气密度对所述待计算风速进行修正，使用风速平均值计算的风速数据点和发电机系统有功功率计算的功率数据点绘制的功率曲线；

使用年平均空气密度对所述待计算风速进行修正，使用风速平均值计算的风速数据点和发电机系统有功功率计算的功率数据点绘制的功率曲线；

使用标准空气密度对所述待计算风速进行修正，使用风速最大值计算的风速数据点和风力发电机组有功功率计算的功率数据点绘制的功率曲线；

使用年平均空气密度对所述待计算风速进行修正，使用风速最大值计算的风速数据点和风力发电机组有功功率计算的功率数据点绘制的功率曲线。

相应的，本申请实施例还提供了一种风力发电机组功率曲线绘制系统，如图4所示，包括：

数据采集模块100，用于采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，所述待计算风速为风速平均值或最大值或最小值中的一种，所述待计算功率根据实际需求在风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中选择；

计算模块200，用于利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点；

绘制模块300，用于利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。

需要说明的是，风速的采集一般通过风速测量设备直接测得，当存在多个风速测量设备时，若检测到某一风速测量设备出现故障时，则出现故障的风速测量设备测得的风速不作为所述待计算风速的计算元素。所述待计算风速根据实际需求或规定利用所述风速测量设备采集的风速进行计算，可以为风速平均值或最大值或最小值，一般而言，风速平均值作为所述待计算风速的情况较为常见。

在本申请的一个实施例中，对所述待计算风速和待计算功率进行每秒采集。但在本申请的其他实施例中，对所述待计算风速和待计算功率进行每0.5秒或每两秒采集的方式，本申请对所述待计算风速和待计算功率的采集频率并不做限定，具体视实际情况而定。

另外，所述风力发电机组上网功率(Net Electric Power Output of WindTurbine)是指所述风力发电机组输送给电网(变电站端电表测量节点)的电功率值。所述风力发电机组有功功率(Active Power of Wind Turbine)是指所述风力发电机组输入到并网点(箱变低压侧母线或节点)的电功率值。所述发电机系统有功功率(Active Power ofGenerator System)是指由变流器反馈的发电机定子侧输出有功功率与发电机转子侧输出有功功率之和。所述待计算功率可以根据实际需求或功率曲线绘制规定选择采集所述风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中的一种，以避免出现不同的绘制数据绘制的所述风力发电机组的功率曲线出现偏置甚至出现偏离实际的情况出现。

一般而言，进行所述风力发电机组功率曲线计算需要在某一时段内多次采集所述待计算风速和所述待计算功率，以避免由于数据过少而造成的所述风力发电机组功率曲线的绘制误差。在获取到多个所述待计算风速和待计算功率的数据后，对其进行计算获得所述功率曲线数据点。

本申请的一个实施例提供了一种绘制模块300利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线的具体流程，包括：在以风速为横坐标，功率为纵坐标的坐标系中，将所述风速数据点及其对应的功率数据点的坐标点标注在该坐标系中，最后将该坐标系中的坐标点依次平滑连接，获得所述风力发电机组功率曲线。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，所述计算模块200包括：

排序单元，用于利用比恩方法对所述待计算功率和所述待计算风速进行排序；

风速数据点单元，用于利用公式计算风速数据点，其中V_i表示第i个比恩区的平均风速值，V_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均风速值，N_i表示第i个比恩区的数据数量；

功率数据点单元，用于利用公式计算功率数据点，其中，P_i表示第i个比恩区的平均功率值，P_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均功率值。

需要说明的是，利用比恩方法对所述待计算功率和所述待计算风速进行排序具体包括：

对所述待计算风速按预设步长进行分组，获得多个分组区间，每个分组区间包括所述待计算风速以及对应的待计算功率。所述预设步长的取值可以为0.5m/s，也可以为0.6m/s或1m/s，本申请对所述预设步长的具体取值并不做限定，具体视实际情况而定。

还需要说明的是，在本申请的一个优选实施例中，每个所述比恩区内应该包含至少30分钟的采样数据，不满足该条件的比恩区内的数据将不被用作所述风速数据点单元和功率数据点单元的计算元素。这样做的目的是剔除掉采样点较少的比恩区，避免获得不能准确反映所述风力发电机组的状态的功率曲线。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，如图5所示，所述系统还包括：空气密度获取模块400、判断模块500和修正模块600；其中，

所述空气密度获取模块400，用于获取空气密度值；

所述判断模块500，用于判断所述空气密度值是否在预设空气密度范围内，如果否，则进入所述修正模块600；

所述修正模块600，用于对所述待计算风速进行修正后进入所述计算模块200。

其中，所述预设空气密度范围可以为标准空气密度范围或年平均空气密度范围，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个优选实施例中，

所述修正模块600用于根据修正公式对所述待计算风速进行修正后进入所述计算模块200；

所述待计算风速的修正公式为：

其中，V_n表示进行修正后的待计算风速，V_xmin为x分钟内所述待计算风速的平均风速，ρ_xmin为x分钟内所述空气密度值的平均值，ρ₀表示所述标准空气密度或年平均空气密度，其中，0＜x≤10。

需要说明的是，风能的功率为：

其中，W表示风能，ρ表示空气密度值(kg/m³)；F表示风力发电机的风轮叶片旋转一周的扫掠面积(m^-2)；V表示风速(m/s)。

根据风能的计算公式可知，影响所述风力发电机组输出功率的外部因素主要为风电场的空气密度值和风速。而不同地点的空气密度值一般不同，当不同地点的空气密度值相差较大时也会对所述风力发电机组的功率曲线造成影响，因此需要根据实际测的空气密度值对所述待计算风速进行修正，以避免不同的空气密度值对所述风力发电机组功率曲线的影响。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，获取空气密度值的方法包括：

采集气温、气压和湿度值参数；

将采集的气温、气压和湿度值参数代入第一公式计算空气密度值。

所述第一公式为：

其中，ρ表示所述空气密度值；T表示所述气温(热力学温度，T＝273+t，t表示摄氏温度℃)；B表示所述气压(kPa)；φ表示所述湿度值(相对湿度％，范围0-1，包括端点值)；R表示干空气气体常数287.05J/(kg·K)；R_w表示水蒸气气体常数461.5J/(kg·K)；P_w表示蒸汽压力(kPa)。

需要说明的是，在本申请的另一个实施例中，若无湿度测量设备，只测得气温和气压时，可以将采集的气温和气压参数代入第二公式计算空气密度值。

所述第二公式为：

其中，ρ_xmin表示x分钟内测得的平均空气密度；T_xmin表示x分钟内测得的平均绝对气温；B_xmin表示x分钟内测得的平均气压；R₀表示气体常数287.05J/(kg·K)，其中，0＜x≤10。

在本申请的其他实施例中，所述空气密度值还可以通过风能转换原理计算的方法获得，本申请对所述空气密度值的具体获取方法并不做限定，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的又一个优选实施例中，所述数据采集模块100包括：

采集计算单元，用于采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速；

数据剔除单元，用于剔除所述待计算风速和待计算功率中的无效数据。

需要说明的是，所述待计算风速和待计算功率中的无效数据是指从未并网或限功率运行的风电机组所在地点获取的数据。剔除掉无效数据的目的是为了使计算获得的所述风力发电机组的功率曲线可以更加准确的反应其实际出力。

利用所述系统进行功率曲线的绘制时，有三种待计算风速可选，分别为风速平均值、最大值、最小值；有三种待计算功率可选，分别为风力发电机组上网功率、有功功率、发电机系统有功功率；有两种用于待计算风速修正的预设空气密度可选，分别为标准空气密度和年平均空气密度。选择不同的数据进行计算，会得到不同的计算结果，共有18种可能的功率曲线，其中最常用的功率曲线有4条：

使用标准空气密度对所述待计算风速进行修正，使用风速平均值计算的风速数据点和发电机系统有功功率计算的功率数据点绘制的功率曲线；

使用年平均空气密度对所述待计算风速进行修正，使用风速平均值计算的风速数据点和发电机系统有功功率计算的功率数据点绘制的功率曲线；

使用标准空气密度对所述待计算风速进行修正，使用风速最大值计算的风速数据点和风力发电机组有功功率计算的功率数据点绘制的功率曲线；

使用年平均空气密度对所述待计算风速进行修正，使用风速最大值计算的风速数据点和风力发电机组有功功率计算的功率数据点绘制的功率曲线。

综上所述，本申请实施例提供了一种风力发电机组功率曲线绘制方法及绘制系统，其中所述方法通过采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，并利用所述待计算风速和待计算功率进行所述功率曲线数据点的计算，利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。所述待计算风速可以根据实际需求在所述风速平均值或最大值或最小值中进行选择，同样的，所述待计算功率可以根据实际需求或规定在所述风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中进行选择，这样在相同的实际需求的情况下利用所述方法绘制的所述风力发电机组的功率曲线不会出现偏差甚至出现偏离实际的情况出现。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种风力发电机组功率曲线绘制方法，其特征在于，包括：

采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，所述待计算风速为风速平均值或最大值或最小值中的一种，所述待计算功率根据实际需求在风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中选择；

利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点；

利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集待计算风速和待计算功率之后，利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点之前还包括：

获取空气密度值；

判断所述空气密度值是否在预设空气密度范围内，如果否，则对所述待计算风速进行修正。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设空气密度范围为标准空气密度范围或年平均空气密度范围。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待计算风速的修正公式为：

<mrow> <msub> <mi>V</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>x</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mrow> <mi>x</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mn>3</mn> </mrow> </msup> <mo>;</mo> </mrow>

其中，V_n表示进行修正后的待计算风速，V_xmin为x分钟内所述待计算风速的平均风速，ρ_xmin为x分钟内所述空气密度值的平均值，ρ₀表示所述标准空气密度或年平均空气密度，其中，0＜x≤10。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速包括：

采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速；

剔除所述待计算风速和待计算功率中的无效数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点包括：

利用比恩方法对所述待计算功率和所述待计算风速进行排序；

利用公式计算风速数据点，其中V_i表示第i个比恩区的平均风速值，V_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均风速值，N_i表示第i个比恩区的数据数量；

利用公式计算功率数据点，其中，P_i表示第i个比恩区的平均功率值，P_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均功率值，N_i表示第i个比恩区的数据数量。

7.一种风力发电机组功率曲线绘制系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速，所述待计算风速为风速平均值或最大值或最小值中的一种，所述待计算功率根据实际需求在风力发电机组上网功率或有功功率或发电机系统有功功率中选择；

计算模块，用于利用所述待计算功率和所述待计算风速计算功率曲线数据点；

绘制模块，用于利用所述功率曲线数据点绘制风力发电机组功率曲线。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：空气密度获取模块、判断模块和修正模块；其中，

所述空气密度获取模块，用于获取空气密度值；

所述判断模块，用于判断所述空气密度值是否在预设空气密度范围内，如果否，则进入所述修正模块；

所述修正模块，用于对所述待计算风速进行修正后进入所述计算模块。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述预设空气密度范围为标准空气密度范围或年平均空气密度范围。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述修正模块用于根据修正公式对所述待计算风速进行修正后进入所述计算模块；

所述修正公式为：

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其中，V_n表示进行修正后的待计算风速，V_xmin为x分钟内所述待计算风速的平均风速，ρ_xmin为x分钟内所述空气密度值的平均值，ρ₀表示所述标准空气密度或年平均空气密度，其中，0＜x≤10。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：

采集计算单元，用于采集风速和待计算功率，并根据采集的风速和实际需求计算待计算风速；

数据剔除单元，用于剔除所述待计算风速和待计算功率中的无效数据。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述计算模块包括：

排序单元，用于利用比恩方法对所述待计算功率和所述待计算风速进行排序；

风速数据点单元，用于利用公式计算风速数据点，其中V_i表示第i个比恩区的平均风速值，V_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均风速值，N_i表示第i个比恩区的数据数量；

功率数据点单元，用于利用公式计算功率数据点，其中，P_i表示第i个比恩区的平均功率值，P_n.i.j表示第i个比恩区的第j数据组的平均功率值，N_i表示第i个比恩区的数据数量。