CN109086253A - 一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，包括：1)基于可靠性维度将风电机组状态划分为14种；2)采集历史预设一段时间内机组实际风速和实际功率历史数据，将采集到的历史数据过滤并求取平均值；3)对过滤及求取平均值后的历史数据利用最小二乘法进行拟合得到风速‑功率曲线作为基准曲线；4)通过机组可靠性状态实时数据，找出计算时间段内风电机组处于不可复位故障、定检、维护、调度限电、限电停机、场内受累和场外受累状态的时间段；5)将各状态所处时间段内所对应的的实际风速作为变量，代入基准曲线中，得到所对应的理论功率po；6)将计算得到的理论功率po进行积分统计，得到风电机组各状态下所对应的损失电量。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，该方法基于风电机组可靠性维度，利用风速-功率曲线法计算风电机组损失电量。
背景技术
目前风电机组计算损失电量主要以风电机组PLC原始码状态为依据，将风电机组状态划分为运行、故障、待机、检修、离线，再结合风速-功率曲线计算故障、检修等状态对应的损失电量。由于风电机组品牌类型多，结构不同，现有技术无法系统的分析所有因素对整个风电机组电量损失的变化情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，该方法从可靠性维度出发，将风电机组分为14种状态，分别为正常发电、告警发电、调度限电、异常限电、待机、限电停机、场内受累、场外受累、定检停机、维护停机、天气停机、不可复位故障、可复位故障和离线，然后通过风速-功率曲线法对各损失电量进行准确计算，全面分析了电量损失的流向，使风电企业生产效益达到最大化。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，包括以下步骤：
1)基于可靠性维度将风电机组状态划分为14种；
2)采集历史预设一段时间内机组实际风速和实际功率历史数据，将采集到的历史数据进行过滤并按预设频率求取平均值；
3)对过滤及求取平均值后的历史数据利用最小二乘法进行拟合得到风速-功率曲线作为基准曲线；
4)通过机组可靠性状态实时数据，找出计算时间段内风电机组处于不可复位故障、定检、维护、调度限电、限电停机、场内受累和场外受累状态的时间段；
5)将各状态所处时间段内所对应的实际风速作为变量，代入步骤3)的基准曲线中，得到所对应的理论功率po；
6)将计算得到的理论功率po进行积分统计，得到风电机组各状态下所对应的损失电量。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中的14种状态详情见表1，如下：
表1基于可靠性维度的风机状态分类
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，将采集到的历史数据过滤后按预设频率求取10min内的平均值。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，其计算公式如下：
p＝av2+bv+c (1)
式中：p为实际功率，kW；v为实际风速，m/s；a、b、c为常数。
本发明进一步的改进在于，步骤6)中，其计算公式如下：
式中：w为损失电量，t1为计算状态起始时间，t2为计算状态结束时间，go为理论功率。
本发明进一步的改进在于，损失电量计算中对应的状态如下：
故障损失电量：不可复位故障状态下损失的电量；
检修维护损失电量：维护停机和定检停机状态下损失的电量；
场内受累停机损失电量：场内受累状态下损失的电量；
场外受累统计损失电量：场外受累状态下风机损失的电量；
限电损失电量：调度限电和限电停机状态下损失的电量。
本发明具有如下有益的技术效果：
本发明既可以全面的分析出风电机组的损失电量流向，又可以追溯到电量损失的原因，使得风电企业生产效益达到最大化。具体来说：本发明基于风电机组可靠性维度考虑，结合自动计算与人工判断的方法，将风电机组状态划分为14种，进而计算出传统方法无法得到的电量，如不可复位故障、维护停机、定检停机、场内受累、场外受累状态下对应的电量。该方法既可以全面的分析出风电机组的损失电量流向，又可以追溯到电量损失的主要原因，使生产管理者能够更准确的掌握各风电机组设备的安全、经济运行情况。
附图说明
图1为某风电机组电量损失流程图。
具体实施方式
以下对本发明作进一步的说明。
本发明提供的一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，该方法关键是基于风电机组可靠性维度，结合一段时间内风电机组的实际风速、实际功率等数据，计算得到风电机组各阶段的损失电量。具体包括以下步骤：
1)基于可靠性维度将风电机组状态划分为14种，14种状态详情见表1。
表1基于可靠性维度的风机状态分类
2)采集历史预设一段时间内机组实际风速和实际功率历史数据，为了保证数据的连续性、稳定性，需将采集到的历史数据进行过滤并按预设频率求取10min内的平均值。
3)对过滤及求取平均值后的历史数据利用最小二乘法进行拟合得到风速-功率曲线作为基准曲线，其计算公式如下：
p＝av2+bv+c (1)
式中：p为实际功率，kW；v为实际风速，m/s；a、b、c为常数。
4)通过机组可靠性状态实时数据，找出计算时间段内风电机组处于不可复位故障、定检、维护、调度限电、限电停机、场内受累和场外受累状态的时间段。
5)将各状态所处时间段内所对应的的实际风速作为变量，代入步骤3)的基准曲线中，得到所对应的理论功率po。
6)将计算得到的理论功率po进行积分统计，得到风电机组各状态下所对应的损失电量。其计算公式如下：
式中：w为损失电量，t1为计算状态(如故障)起始时间，t2为计算状态结束时间，go为理论功率。
当机组处于调度限电状态时，损失电量计算公式如下：
其中，损失电量计算中对应的状态如下：
故障损失电量：不可复位故障状态下损失的电量。
检修维护损失电量：维护停机和定检停机状态下损失的电量。
场内受累停机损失电量：场内受累状态下损失的电量。
场外受累统计损失电量：场外受累状态下风机损失的电量。
限电损失电量：调度限电和限电停机状态下损失的电量。
本发明既可以全面的分析出风电机组的损失电量流向，又可以追溯到电量损失的原因，使得风电企业生产效益达到最大化。具体计算结果展示如下：
表2风电机组损失电量对比值
| 自动计算值(万kWh) | 人工上报值(万kWh) | |
| 故障损失电量 | 24.75 | 23 |
| 检修维护损失电量 | 1.07 | 1.13 |
| 场内受累损失电量 | 0.98 | 0.9 |
| 场外受累损失电量 | 0 | 0 |
| 限电损失电量 | 0 | 0 |
风电机组各状态下的损失电量与人工上报值基本一致，误差非常小，满足生产统计需要。
如图1所示，从图1中可以得出故障损失电量、检修维护损失电量、场内受累损失电量、场外受累损失电量、限电损失电量等，从而直观的反应出电量的损失流向及原因。
Claims (6)
1.一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)基于可靠性维度将风电机组状态划分为14种；
2)采集历史预设一段时间内机组实际风速和实际功率历史数据，将采集到的历史数据进行过滤并按预设频率求取平均值；
3)对过滤及求取平均值后的历史数据利用最小二乘法进行拟合得到风速-功率曲线作为基准曲线；
4)通过机组可靠性状态实时数据，找出计算时间段内风电机组处于不可复位故障、定检、维护、调度限电、限电停机、场内受累和场外受累状态的时间段；
5)将各状态所处时间段内所对应的实际风速作为变量，代入步骤3)的基准曲线中，得到所对应的理论功率po；
6)将计算得到的理论功率po进行积分统计，得到风电机组各状态下所对应的损失电量。
2.根据权利要求1所述的一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，其特征在于，步骤1)中的14种状态详情见表1，如下：
表1 基于可靠性维度的风机状态分类
3.根据权利要求1所述的一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，其特征在于，步骤2)中，将采集到的历史数据过滤后按预设频率求取10min内的平均值。
4.根据权利要求1所述的一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，其特征在于，步骤3)中，其计算公式如下：
p＝av2+bv+c (1)
式中：p为实际功率，kW；v为实际风速，m/s；a、b、c为常数。
5.根据权利要求1所述的一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，其特征在于，步骤6)中，其计算公式如下：
式中：w为损失电量，t1为计算状态起始时间，t2为计算状态结束时间，go为理论功率。
6.根据权利要求5所述的一种基于可靠性维度的风电机组损失电量计算方法，其特征在于，损失电量计算中对应的状态如下：
故障损失电量：不可复位故障状态下损失的电量；
检修维护损失电量：维护停机和定检停机状态下损失的电量；
场内受累停机损失电量：场内受累状态下损失的电量；
场外受累统计损失电量：场外受累状态下风机损失的电量；
限电损失电量：调度限电和限电停机状态下损失的电量。
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