CN109931230A - 检测风力发电机组的有功功率的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

检测风力发电机组的有功功率的方法和设备。所述方法包括：获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率；基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的有效风速；根据所述有效风速和风力发电机组在所述当前转速下的最大风能利用率系数，确定风力发电机组在所述当前转速下能够捕获的最大有功功率；根据所述能够捕获的最大有功功率以及对应的功率损耗确定风力发电机组能够输出的最大有功功率，并确定风力发电机组在所述当前转速下能够持续预定时间释放风轮机的旋转动能的释放功率；根据所述能够输出的最大有功功率、所述释放功率、以及所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的可用有功功率。

Description

检测风力发电机组的有功功率的方法和设备
技术领域
本发明涉及风力发电领域。更具体地讲，涉及一种检测风力发电机组的可用有功功率的方法和设备。
背景技术
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到重视，装机量也不断增加。随着风力发电技术的不断发展，风力发电机组的各种研究也日益深入。
电力系统是一个发电与负荷实时平衡的过程。当电网由于切机或者负荷突变等导致系统频率发生较大变化时，作为发电端的风力发电机组被要求快速灵活地提供调频功率以提高频率稳定性。这就需要准确地预估风力发电机组的可用有功功率，以实现在风力发电机组稳定运行的前提下向电网提供最大的调频功率。
因此，需要更准确地检测风力发电机组的可用有功功率的技术。
发明内容
本发明的目的在于提供检测风力发电机组的可用有功功率的方法和设备。
本发明的一方面提供一种检测风力发电机组的可用有功功率的方法，所述方法包括：获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率；基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的有效风速；根据所述有效风速和风力发电机组在所述当前转速下的最大风能利用率系数，确定风力发电机组在所述当前转速下能够捕获的最大有功功率；根据所述能够捕获的最大有功功率以及对应的功率损耗确定风力发电机组能够输出的最大有功功率，并确定风力发电机组在所述当前转速下能够持续预定时间释放风轮机的旋转动能的释放功率；根据所述能够输出的最大有功功率、所述释放功率、以及所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的可用有功功率。
可选地，确定风力发电机组的有效风速的步骤包括：基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的当前叶尖速比；根据所述当前叶尖速比和所述当前转速，确定风力发电机组的有效风速。
可选地，确定风力发电机组的当前叶尖速比的步骤包括：根据所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定指示风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的预定关系的关系值；根据风力发电机组的当前桨距角和确定的关系值，得到风力发电机组的当前叶尖速比。
可选地，得到风力发电机组的当前叶尖速比的步骤包括：从预定关系表获取与所述当前桨距角对应的风能利用率系数和叶尖速比的组合，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；从获取的风能利用率系数和叶尖速比的组合之中，获得具有与确定的关系值最接近的指示所述预定关系的关系值的组合；将获得的组合之中的叶尖速比作为所述当前叶尖速比。
可选地，所述预定关系为风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的三次方的比值。
可选地，所述最大风能利用率系数通过如下方式被获取：从预定关系表获取与所述当前叶尖速比对应的风能利用率系数，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；将获取的风能利用率系数之中的最大的风能利用率系数作为所述最大风能利用率系数。
可选地，确定风力发电机组的可用有功功率的步骤包括：计算所述能够输出的最大有功功率与所述释放功率的和，并将计算的和减去所述当前输出的有功功率。
可选地，所述预定时间为风力发电机组在一次调频中需要使得输出功率处于升高状态所持续的时间长度。
可选地，所述释放功率满足如下条件：风力发电机组以所述释放功率在所述当前转速下持续预定时间释放风轮机的旋转动能后，能够在大于风力发电机组的并网切入转速下运行。
本发明的另一方面提供一种检测风力发电机组的可用有功功率的设备，所述设备包括：参数获取单元，获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率；有效风速单元，基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的有效风速；第一功率确定单元，根据所述有效风速和风力发电机组在所述当前转速下的最大风能利用率系数，确定风力发电机组在所述当前转速下能够捕获的最大有功功率；第二功率确定单元，根据所述能够捕获的最大有功功率以及对应的功率损耗确定风力发电机组能够输出的最大有功功率，并确定风力发电机组在所述当前转速下能够持续预定时间释放风轮机的旋转动能的释放功率；第三功率确定单元，根据所述能够输出的最大有功功率、所述释放功率、以及所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的可用有功功率。
可选地，有效风速单元包括：叶尖速比单元，基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的当前叶尖速比；有效风速检测单元，根据所述当前叶尖速比和所述当前转速，确定风力发电机组的有效风速。
可选地，叶尖速比单元包括：关系确定单元，根据所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定指示风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的预定关系的关系值；叶尖速比确定单元，根据风力发电机组的当前桨距角和确定的关系值，得到风力发电机组的当前叶尖速比。
可选地，叶尖速比确定单元从预定关系表获取与所述当前桨距角对应的风能利用率系数和叶尖速比的组合，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；从获取的风能利用率系数和叶尖速比的组合之中，获得具有与确定的关系值最接近的指示所述预定关系的关系值的组合；将获得的组合之中的叶尖速比作为所述当前叶尖速比。
可选地，所述预定关系为风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的三次方的比值。
可选地，所述最大风能利用率系数通过如下方式被获取：从预定关系表获取与所述当前叶尖速比对应的风能利用率系数，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；将获取的风能利用率系数之中的最大的风能利用率系数作为所述最大风能利用率系数。
可选地，第三功率确定单元计算所述能够输出的最大有功功率与所述释放功率的和，并将计算的和减去所述当前输出的有功功率。
可选地，所述预定时间为风力发电机组在一次调频中需要使得输出功率处于升高状态所持续的时间长度。
可选地，所述释放功率满足如下条件：风力发电机组以所述释放功率在所述当前转速下持续预定时间释放风轮机的旋转动能后，能够在大于风力发电机组的并网切入转速下运行。
本发明的另一方面提供一种检测风力发电机组的有效风速的方法，所述方法包括：获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率；基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的当前叶尖速比；根据所述当前叶尖速比和所述当前转速，确定风力发电机组的有效风速。
可选地，确定风力发电机组的当前叶尖速比的步骤包括：根据所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定指示风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的预定关系的关系值；根据风力发电机组的当前桨距角和确定的关系值，得到风力发电机组的当前叶尖速比。
可选地，得到风力发电机组的当前叶尖速比的步骤包括：从预定关系表获取与所述当前桨距角对应的风能利用率系数和叶尖速比的组合，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；从获取的风能利用率系数和叶尖速比的组合之中，获得具有与确定的关系值最接近的指示所述预定关系的关系值的组合；将获得的组合之中的叶尖速比作为所述当前叶尖速比。
可选地，所述预定关系为风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的三次方的比值。
本发明的另一方面提供一种检测风力发电机组的有效风速的设备，所述设备包括：参数获取单元，获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率；叶尖速比单元，基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的当前叶尖速比；有效风速检测单元，根据所述当前叶尖速比和所述当前转速，确定风力发电机组的有效风速。
可选地，叶尖速比单元包括：关系确定单元，根据所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定指示风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的预定关系的关系值；叶尖速比确定单元，根据风力发电机组的当前桨距角和确定的关系值，得到风力发电机组的当前叶尖速比。
可选地，叶尖速比确定单元从预定关系表获取与所述当前桨距角对应的风能利用率系数和叶尖速比的组合，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；从获取的风能利用率系数和叶尖速比的组合之中，获得具有与确定的关系值最接近的指示所述预定关系的关系值的组合；将获得的组合之中的叶尖速比作为所述当前叶尖速比。
可选地，所述预定关系为风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的三次方的比值。
本发明的另一方面提供一种检测风力发电机组的可用有功功率的系统，所述系统包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，执行上述检测风力发电机组的可用有功功率的方法。
本发明的另一方面提供一种检测风力发电机组的有效风速的系统，所述系统包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，执行上述检测风力发电机组的有效风速的方法。
本发明的另一方面一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被执行时实现上面所述的方法。
根据本发明的检测风力发电机组的可用有功功率的方法、设备和系统由于采用的快速、准确地有效风速检测方法，并且考虑了旋转动能，可以更准确地预估风力发电机组的可用有功功率，从而实现在风力发电机组稳定运行的前提下最大可能地满足一次调频的有功功率需求。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明的实施例的检测风力发电机组的可用有功功率的方法的流程图。
图2示出根据本发明的实施例的确定风力发电机组的有效风速的方法的流程图。
图3示出根据本发明的实施例的确定风力发电机组的当前叶尖速比的方法的流程图。
图4示出根据本发明的实施例的检测风力发电机组的可用有功功率的设备的框图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例。
下面结合图1描述根据本发明的实施例的检测风力发电机组的可用有功功率的方法。本发明所提供的检测风力发电机组的可用有功功率的方法可优选地用于风力发电机组的一次调频过程中的可用有功功率的确定。
图1示出根据本发明的实施例的检测风力发电机组的可用有功功率的方法的流程图。
在步骤S110，获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率。可通过各种方式来得到转子的当前转速和风力发电机组的当前输出的有功功率，本发明不进行限制。
在步骤S120，基于当前转速和当前输出的有功功率，确定风力发电机组的有效风速。
可以基于当前转速和当前输出的有功功率与风力发电机组的有效风速之间的各种关系，确定风力发电机组的有效风速。
下面，参照图2描述本发明的确定风力发电机组的有效风速的一个优选实施例。
在步骤S210，基于当前转速和当前输出的有功功率，确定风力发电机组的当前叶尖速比。可基于转速和输出的有功功率之间的各种关系来确定叶尖速比。
下面，参照图3描述本发明的确定风力发电机组的当前叶尖速比的一个优选实施例。
图3示出根据本发明的实施例的确定风力发电机组的当前叶尖速比的方法的流程图。
参照图3，在步骤S310，根据当前转速和当前输出的有功功率，确定指示风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的预定关系的关系值。
可以利用包含转速、输出的有功功率、风能利用率系数、叶尖速比的关系式而得到所述预定关系。
优选地，所述预定关系为风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的三次方的比值。在此情况下，根据当前转速和当前输出的有功功率确定风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的三次方的比值。
例如，所述比值与当前输出的有功功率和功率损耗成正比，与空气密度、风电机组的叶轮机的叶轮半径的五次方以及当前转速的三次方成反比。可基于该关系来得到所述比值。下面的等式(1)示出所述比值与这些参数的具体关系。
其中，Cp表示风电机组的风能利用率系数，λ表示当前叶尖速比，Pout表示风电机组当前输出的有功功率，Ploss表示功率损耗，ρ表示空气密度，R表示叶轮半径，ω表示风轮机的转子的当前转速。
应该理解，也可以利用包含转速、输出的有功功率、风能利用率系数、叶尖速比的其他关系式而得到的风能利用率系数与叶尖速比的关系，上面示出的是本发明的考虑准确度、参数的获取难易程度、计算复杂度等因素的一个优选实施例。
在步骤S320，根据风力发电机组的当前桨距角和确定的关系值，得到风力发电机组的当前叶尖速比。
具体地说，可预先确定出桨距角、关系值(或风能利用率系数)、叶尖速比之间的对应关系(例如，记录了桨距角、关系值(或风能利用率系数)、叶尖速之间的映射关系的预定关系表)，从而基于该对应关系得到与当前桨距角和确定的关系值对应的当前叶尖速比。
在一个优选实施例中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系。也就是说，可基于上面参数中的两个确定对应的另一个参数，也可基于一个参数确定对应的另外两个参数的组合(即，另外两个参数组成的参数对)。例如，所述预定关系表可以是基于叶尖速比、桨距角来查找对应的风能利用率系数的表，此时可基于某个叶尖速比和某个桨距角确定对应的风能利用率系数。例如，可通过预先建立的风力发电机组的空气动力学模型，来获得不同的叶尖速比不同的桨距角所对应的风能利用率系数来得到所述预定关系表。
下面的表1示出本发明的所述预定关系表的一个示例。
表1
C<sub>p</sub> β<sub>1</sub> … β<sub>n</sub>
λ<sub>1</sub><sup>3</sup> C<sub>p11</sub> … C<sub>p1n</sub>
… … … …
λ<sub>m</sub><sup>3</sup> C<sub>pm1</sub> … C<sub>pmn</sub>
如表1所示，表1示出桨距角(即，n个桨距角β1至βn)与叶尖速比的三次方(即，m个叶尖速比的三次方λ1 3至λm 3)的不同组合所对应的风能利用率系数(即，Cp11至Cpmn)。在此情况下，可基于桨距角和叶尖速比从表1确定对应的风能利用率系数，也可基于桨距角确定对应的叶尖速比和风能利用率系数的组合(即，叶尖速比和风能利用率系数组成的参数对)。
应该理解，在表1中使用叶尖速比的三次方是为了加快搜索速度，也可直接使用叶尖速比(即，叶尖速比的一次方)。
在此情况下，从预定关系表获取与当前桨距角对应的风能利用率系数和叶尖速比的组合(例如，在表1的情况下，如果当前桨距角为β1，则获取与β1对应的风能利用率系数和叶尖速比的组合(Cp11，λ1 3)……(Cpm1，λm 3))；从获取的风能利用率系数和叶尖速比的组合之中，获得具有与确定的关系值最接近的指示所述预定关系的关系值的组合(即，从找到的组合中确定Cp/λ3的值最接近在步骤S310确定的关系值的组合)；将获得的组合之中的叶尖速比作为当前叶尖速比(例如，如果(Cp11，λ1 3)的指示所述预定关系的关系值的Cp11/λ1 3最接近在步骤S310确定的关系值，则将λ1作为当前叶尖速比)。
返回图2，在步骤S220，根据当前叶尖速比和当前转速，确定风力发电机组的有效风速。例如，可根据当前叶尖速比、当前转速与有效风速之间的各种关系确定有效风速。在一个优选实施例中，根据所述当前叶尖速比、所述当前转速以及风轮机的叶轮半径，确定风力发电机组的等效风速。
下面的等式(2)示出风力发电机组的有效风速的计算。
其中，Ue为有效风速，λ表示当前叶尖速比，ω表示风轮机的转子的当前转速，R为叶轮半径。
根据本发明的优选实施例的有效风速的检测方法，可以准确、高速地确定出风力发电机组的有效风速(例如，可以达到秒级甚至毫米级确定有效风速)，从而满足风力发电机组的一次调频的快速响应速度需要。
返回图1，在步骤S130，根据有效风速和风力发电机组在当前转速下的最大风能利用率系数，确定风力发电机组在所述当前转速下能够捕获的最大有功功率。
优选地，可通过上面所述的预定关系表来获得风力发电机组在当前转速下的最大风能利用率系数。具体地说，可从预定关系表获取与当前叶尖速比对应的风能利用率系数(例如，在表1的情况下，如果当前叶尖速比为λm，则对应的风能利用率系数包括Cpm1……Cpmn)，将获取的风能利用率系数之中的最大的风能利用率系数作为所述最大风能利用率系数。当在一定时间内叶尖速比不变时，转速也不变，因此可基于叶尖速比确定相应转速下的最大风能利用率系数。
在得到了最大风能利用率系数的情况下，可基于有效风速、当前转速以及风力发电机组的参数来得到风力发电机组在所述当前转速下能够捕获的最大有功功率，也即，在有效风速和转速不变的情况下可捕获的最大有功功率。
例如，可基于下面的等式(3)计算能够捕获的最大有功功率。
其中，Pin_max表示能够捕获的最大有功功率，λ表示当前叶尖速比，ω表示风轮机的转子的当前转速，R为叶轮半径，Cpmax表示最大风能利用率系数，ρ表示空气密度。
在步骤S140，确定风力发电机组在当前转速下能够持续预定时间释放风轮机的旋转动能的释放功率。
所述预定时间为风力发电机组在一次调频中需要使得输出功率处于升高状态所持续的时间长度。考虑到保证风力发电机组稳定运行不脱网，风力发电机组释放的动能不应使风轮机的转子的转速下降过大(例如，小于或等于风力发电机组的并网切入转速)，因此，所述释放功率满足如下条件：风力发电机组以所述释放功率在所述当前转速下持续预定时间释放风轮机的旋转动能后，能够在大于风力发电机组的并网切入转速下运行。
在一个示例中，可通过下面的等式(4)计算释放功率。
其中，Protating表示释放功率，J表示风力发电机组的转动惯量，ω表示风轮机的转子的当前转速，ωcut_in表示风力发电机组的并网切入转速，k为大于1的转速系数，T表示预定时间。
可通过调整k的大小来使得风力发电机组释放的动能不会使风轮机的转子的转速下降过大(例如，小于或等于风力发电机组的并网切入转速)。即，通过调整k使得风力发电机组以所述释放功率在所述当前转速下持续预定时间释放风轮机的旋转动能后，能够在大于风力发电机组的并网切入转速下运行。
在本发明中，对步骤S130和步骤S140的执行次序不进行限制，可以同时执行步骤S130和步骤S140，或者先执行步骤S130然后执行步骤S140，或者先执行步骤S140然后执行步骤S130。
在步骤S150，根据所述能够输出的最大有功功率、所述释放功率、以及所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的可用有功功率。
具体地说，计算所述能够输出的最大有功功率与所述释放功率的和，并将计算的和减去所述当前输出的有功功率，从而得到风力发电机组的可用有功功率。
下面结合图4描述根据本发明的实施例的检测风力发电机组的可用有功功率的设备。
图4示出根据本发明的实施例的检测风力发电机组的可用有功功率的设备的框图。
如图4所示，根据本发明的实施例的检测风力发电机组的有效风速的设备400包括参数获取单元410、有效风速单元420、第一功率确定单元430、第二功率确定单元440、第三功率确定单元450。
参数获取单元410获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率。可通过各种方式来得到转子的当前转速和风力发电机组的当前输出的有功功率，本发明不进行限制。
有效风速单元420基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的有效风速。有效风速单元420可以基于当前转速和当前输出的有功功率与风力发电机组的有效风速之间的各种关系，确定风力发电机组的有效风速。
在一个优选实施例中，有效风速单元420包括叶尖速比单元和有效风速检测单元。叶尖速比单元基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的当前叶尖速比。有效风速检测单元根据所述当前叶尖速比和所述当前转速，确定风力发电机组的有效风速。
在一个示例中，叶尖速比单元包括关系确定单元和叶尖速比确定单元。
关系确定单元根据当前转速和当前输出的有功功率，确定指示风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的预定关系的关系值。例如，关系确定单元可以以图3所示的步骤S310的方式确定关系值。
叶尖速比确定单元根据风力发电机组的当前桨距角和确定的关系值，得到风力发电机组的当前叶尖速比。例如，叶尖速比确定单元可以以图3所示的步骤S320的方式确定当前叶尖速比。
有效风速检测单元根据当前叶尖速比和当前转速，确定风力发电机组的有效风速。例如，可根据所述当前叶尖速比、所述当前转速以及风轮机的叶轮半径，确定风力发电机组的等效风速。
第一功率确定单元430根据所述有效风速和风力发电机组在当前转速下的最大风能利用率系数，确定风力发电机组在当前转速下能够捕获的最大有功功率。例如，第一功率确定单元430可以以图1所示的步骤S140的方式确定能够捕获的最大有功功率。
第二功率确定单元440根据所述能够捕获的最大有功功率以及对应的功率损耗确定风力发电机组能够输出的最大有功功率，并确定风力发电机组在当前转速下能够持续预定时间释放风轮机的旋转动能的释放功率。例如，第二功率确定单元440可以以图1所示的步骤S150的方式确定释放功率。
第三功率确定单元450根据所述能够输出的最大有功功率、所述释放功率、以及当前输出的有功功率，确定风力发电机组的可用有功功率。具体地说，第三功率确定单元450计算所述能够输出的最大有功功率与所述释放功率的和，并将计算的和减去当前输出的有功功率，从而得到风力发电机组的可用有功功率。
根据本发明的一个实施例，本发明还提供一种检测风力发电机组的可用有功功率的系统。所述系统包括：处理器和存储器。存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上面描述的根据本发明的实施例的检测风力发电机组的可用有功功率的方法。
此外，应该理解，根据本发明示例性实施例的设备中的各个单元可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。
此外，根据本发明示例性实施例的上述方法可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机程序。本领域技术人员可以根据对上述方法的描述来实现所述计算机程序。当所述计算机程序在计算机中被执行时实现本发明的上述方法。
根据本发明的检测风力发电机组的可用有功功率的方法、设备和系统由于采用的快速、准确地有效风速检测方法，并且考虑了旋转动能，可以更准确地预估风力发电机组的可用有功功率，从而实现在风力发电机组稳定运行的前提下最大可能地满足一次调频的有功功率需求。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种检测风力发电机组的可用有功功率的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率；
基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的有效风速；
根据所述有效风速和风力发电机组在所述当前转速下的最大风能利用率系数，确定风力发电机组在所述当前转速下能够捕获的最大有功功率；
根据所述能够捕获的最大有功功率以及对应的功率损耗确定风力发电机组能够输出的最大有功功率，并确定风力发电机组在所述当前转速下能够持续预定时间释放风轮机的旋转动能的释放功率；
根据所述能够输出的最大有功功率、所述释放功率、以及所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的可用有功功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定风力发电机组的有效风速的步骤包括：
基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的当前叶尖速比；
根据所述当前叶尖速比和所述当前转速，确定风力发电机组的有效风速。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定风力发电机组的当前叶尖速比的步骤包括：
根据所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定指示风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的预定关系的关系值；
根据风力发电机组的当前桨距角和确定的关系值，得到风力发电机组的当前叶尖速比。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，得到风力发电机组的当前叶尖速比的步骤包括：
从预定关系表获取与所述当前桨距角对应的风能利用率系数和叶尖速比的组合，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；
从获取的风能利用率系数和叶尖速比的组合之中，获得具有与确定的关系值最接近的指示所述预定关系的关系值的组合；
将获得的组合之中的叶尖速比作为所述当前叶尖速比。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述预定关系为风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的三次方的比值。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最大风能利用率系数通过如下方式被获取：
从预定关系表获取与所述当前叶尖速比对应的风能利用率系数，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；
将获取的风能利用率系数之中的最大的风能利用率系数作为所述最大风能利用率系数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定风力发电机组的可用有功功率的步骤包括：计算所述能够输出的最大有功功率与所述释放功率的和，并将计算的和减去所述当前输出的有功功率。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定时间为风力发电机组在一次调频中需要使得输出功率处于升高状态所持续的时间长度。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述释放功率满足如下条件：风力发电机组以所述释放功率在所述当前转速下持续预定时间释放风轮机的旋转动能后，能够在大于风力发电机组的并网切入转速下运行。
10.一种检测风力发电机组的可用有功功率的设备，其特征在于，所述设备包括：
参数获取单元，获取风力发电机组的风轮机的转子的当前转速和当前输出的有功功率；
有效风速单元，基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的有效风速；
第一功率确定单元，根据所述有效风速和风力发电机组在所述当前转速下的最大风能利用率系数，确定风力发电机组在所述当前转速下能够捕获的最大有功功率；
第二功率确定单元，根据所述能够捕获的最大有功功率以及对应的功率损耗确定风力发电机组能够输出的最大有功功率，并确定风力发电机组在所述当前转速下能够持续预定时间释放风轮机的旋转动能的释放功率；
第三功率确定单元，根据所述能够输出的最大有功功率、所述释放功率、以及所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的可用有功功率。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，有效风速单元包括：
叶尖速比单元，基于所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定风力发电机组的当前叶尖速比；
有效风速检测单元，根据所述当前叶尖速比和所述当前转速，确定风力发电机组的有效风速。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，叶尖速比单元包括：
关系确定单元，根据所述当前转速和所述当前输出的有功功率，确定指示风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的预定关系的关系值；
叶尖速比确定单元，根据风力发电机组的当前桨距角和确定的关系值，得到风力发电机组的当前叶尖速比。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，叶尖速比确定单元从预定关系表获取与所述当前桨距角对应的风能利用率系数和叶尖速比的组合，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；从获取的风能利用率系数和叶尖速比的组合之中，获得具有与确定的关系值最接近的指示所述预定关系的关系值的组合；将获得的组合之中的叶尖速比作为所述当前叶尖速比。
14.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述预定关系为风电机组的风能利用率系数与叶尖速比的三次方的比值。
15.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述最大风能利用率系数通过如下方式被获取：
从预定关系表获取与所述当前叶尖速比对应的风能利用率系数，其中，所述预定关系表记录了叶尖速比、桨距角、风能利用率系数之间的映射关系；
将获取的风能利用率系数之中的最大的风能利用率系数作为所述最大风能利用率系数。
16.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，第三功率确定单元计算所述能够输出的最大有功功率与所述释放功率的和，并将计算的和减去所述当前输出的有功功率。
17.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述预定时间为风力发电机组在一次调频中需要使得输出功率处于升高状态所持续的时间长度。
18.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述释放功率满足如下条件：风力发电机组以所述释放功率在所述当前转速下持续预定时间释放风轮机的旋转动能后，能够在大于风力发电机组的并网切入转速下运行。
19.一种检测风力发电机组的可用有功功率的系统，其特征在于，所述系统包括：
处理器；
存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，执行权利要求1至9中的任意一项所述的方法。
20.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被执行时实现权利要求1至9中的任意一项所述的方法。
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