CN116663935B - 风力机发电量计算方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

风力机发电量计算方法、装置、计算机设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及风力发电领域，公开了一种风力机发电量计算方法、装置、计算机设备及存储介质，方法包括：获取风力机点位的历史来流测风数据；基于来流风向和来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量。本实施例中，采用偏航控制参数对来流风速进行调整，采用调整后的来流风速进行发电量的计算，避免了均按照来流风向垂直于风轮面进行计算造成的发电量高估的问题，提高了发电量计算的准确性。

Description

风力机发电量计算方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及风力发电领域，具体一种涉及风力机发电量计算方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着在风力发电领域，发电量计算是风电场规划设计阶段的关键环节，准确的发电量计算能够显著提高风电场的投资收益水平，降低投资风险。
目前的风力机发电量计算方法通常假定风力机在所有来流风向下均未发生偏航，即在所有来流风向下风力机的风轮面均垂直于来流方向，在此基础上，按来流风向区间进行发电量计算。
然而在风力机实际运行过程中，来流风向处于频繁变化的状态，为减少风机运行维护成本，风力机并非在所有来流风向下均处于对风状态，而是经常在小偏航的状态下运行，只有在来流风向与风轮朝向大于一定阈值时，风力机偏航系统才启动，进行偏航对风。由于风力机在偏航状态下所感受到的实际入流风速小于来流风速，因此目前的风力机发电量计算方法会造成风力机的发电量的高估。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种风力机发电量计算方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决现有的风力机发电量计算方法会造成风力机的发电量的高估的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种风力机发电量计算方法，所述方法包括：获取风力机点位的历史来流测风数据，所述历史来流测风数据包括来流风向和来流风速；基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量。
本实施例中，通过该获取风力机点位的历史来流测风数据，基于来流风向和来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机发电量。由于采用偏航控制参数对来流风速进行调整，采用调整后的来流风速进行发电量的计算，避免了均按照来流风向垂直于风轮面进行计算造成的发电量高估的问题，提高了发电量计算的准确性。
在一种可选的实施方式中，基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率，包括：将所述来流风速划分为预设个数的风速区间；基于所述风速区间对应的来流风向计算所述风速区间的来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。
本实施例中，通过对来流风速进行风速区间的划分，基于风速区间确定所有来流风向在预设时间内出现的概率，达到了便于进行概率计算的效果。
在一种可选的实施方式中，将所述来流风速划分为预设个数的风速区间，包括：基于切入风速和切出风速筛选来流风速，得到有效风速；根据有效风速划分预设个数的风速区间。
本实施例中，通过对来流风速的筛选，达到了采用有效风速进行发电量计算的效果。
在一种可选的实施方式中，基于所述风速区间对应的来流风向计算所述风速区间的来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率之前，包括：基于每个风速区间端点值的平均值确定每个风速区间的来流风速。
在一种可选的实施方式中，所述偏航控制参数包括偏航控制区间，基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量，包括：基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、风力机功率曲线以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量；将每个偏航控制区间内的风力机发电量求和确定风力机总发电量。
在一种可选的实施方式中，基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、风力机功率曲线以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量，包括：计算每个偏航控制区间内来流风速对应的实际入流风速；基于所述实际入流风速、风力机功率曲线、所述概率以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量。
在一种可选的实施方式中，计算每个偏航控制区间内来流风速对应的实际入流风速，包括：基于所述来流风向确定每个偏航控制区间内的来流风向；获取每个偏航控制区间内的来流风向和偏航控制区间对应的风力机风轮朝向之间的夹角；基于每个偏航控制区间内的来流风向对应的来流风速和所述夹角确定来流风速对应的实际入流风速。
在一种可选的实施方式中，基于所述实际入流风速、风力机功率曲线、所述概率以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量，包括：基于所述实际入流风速和所述风力机功率曲线确定所述实际入流风速对应的发电功率；基于所述发电功率、所述概率和所述预设时间的乘积确定每个偏航控制区间内的风力机发电量。
本实施例中，通过每个偏航控制区间内的来流风向和偏航控制区间对应的风力机风轮朝向之间的夹角对来流风速进行调整，得到入流风速，基于入流风速和发电功率的对应关系确定相应的发电功率，由此使得确定的发电功率更加准确，从而使得最终计算的风力机发电量更加准确。
在一种可选的实施方式中，历史来流测风数据采用测风塔、激光雷达或者数值模拟方法得到。
第二方面，本发明提供了一种风力机发电量计算装置，所述装置包括：数据获取模块，用于获取风力机点位的历史来流测风数据，所述历史来流测风数据包括来流风向和来流风速；概率计算模块，用于基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；发电量计算模块，用于基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量。
在一种可选的实施方式中，概率计算模块包括：区间划分模块，用于将所述来流风速划分为预设个数的风速区间；概率计算子模块，用于基于所述风速区间对应的来流风向计算所述风速区间的来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。
在一种可选的实施方式中，区间划分模块包括：筛选模块，用于基于切入风速和切出风速筛选来流风速，得到有效风速；划分模块，用于根据有效风速划分预设个数的风速区间。
在一种可选的实施方式中，所述偏航控制参数包括偏航控制区间，发电量计算模块包括：区间发电量计算模块，用于基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、风力机功率曲线以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量；总发电量计算模块，用于将每个偏航控制区间内的风力机发电量求和确定风力机总发电量。
第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的风力机发电量计算方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的风力机发电量计算方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的风力机发电量计算方法的流程示意图；
图2是根据本发明实施例的另一风力机发电量计算方法的流程示意图；
图3是根据本发明实施例的再一风力机发电量计算方法的流程示意图；
图4是根据本发明实施例的又一风力机发电量计算方法的流程示意图；
图5是根据本发明实施例的风力机运行示意图；
图6是根据本发明实施例的风力机功率曲线示意图；
图7是根据本发明实施例的实际入流风速和来流风速对比示意图；
图8是根据本发明实施例的风力机发电量计算方法和传统方法计算的风力机发电功率对比示意图；
图9是根据本发明实施例的风力机发电量计算方法和传统方法计算的风力机发电量对比示意图；
图10是根据本发明实施例的风力机发电量计算装置的结构框图；
图11是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
正如背景技术中所述，在采用风力机发电时，由于来流风向处于频繁变化的状态，为减少成本，提出偏航控制策略控制风力机风轮朝向。该偏航控制策略具体为当来流风向未完全垂直于风轮面时，即当来流风向在垂直于风轮面的一定范围时，均不对风力机的风轮朝向进行调整，只有当来流方向超过该一定范围时，才对风轮朝向进行调整。基于此，在进行风力机的发电量计算时只要来流风向在垂直于风轮面的一定范围内，均按照来流风向垂直于风轮面进行计算。但是来流风向在垂直于风轮面的一定范围内时的发电量小于完全垂直于风轮面的发电量，因此，均按照来流风向垂直于风轮面进行计算会造成对发电量的高估。
有鉴于此，本发明实施例提供一种风力机发电量计算方法，通过该获取风力机点位的历史来流测风数据，基于来流风向和来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机发电量。由于采用偏航控制参数对来流风速进行调整，采用调整后的来流风速进行发电量的计算，避免了均按照来流风向垂直于风轮面进行计算造成的发电量高估的问题，提高了发电量计算的准确性。
根据本发明实施例，提供了一种风力机发电量计算方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种风力机发电量计算方法，图1是根据本发明实施例的风力机发电量计算方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S101，获取风力机点位的历史来流测风数据，所述历史来流测风数据包括来流风向和来流风速。具体地，风力机也可以称为风车，风力机能够在风力的驱动下将风能转换为机械能，例如可以采用风力机进行发电。其中风力机点位是指风力机的所处位置，获取的来流测风数据具体为需要进行发电量计算的风力机所在位置的来流测风数据。在获取来流测风数据时可以采用测风塔、激光雷达或者数值模拟方法得到，具体获取方式可以基于相关技术中的记载实现，在此不再赘述。来流测风数据包括来流风向和来流风速，由此来流测风数据可以表示为（dF，uF），其中dF为来流风向，uF为来流风速，即来流测风数据中的来流风向和来流风速为一一对应的关系。历史来流测风数据可以是风力机过去一段时间如过去一年内的数据，通过该数据能够实现过去一年内发电量的计算。
步骤S102，基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。具体地，由于在风力机的实际运行过程中，来流风向处于频繁变化的状态，通过获取的来流测风数据计算来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率，从而实现对来流风向的统计。其中，预设时间和历史来流测风数据的历史区间相同，例如，获取过去一年的来流测风数据，则预设时间可以设置为一年。
步骤S103，基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量。具体地，偏航控制参数为当前偏航控制策略中采用的控制参数，在该步骤中该偏航控制参数为偏航控制范围。例如，当风力机风轮朝向为dT，则来流风向dF在[dT-N，dT+N]偏航控制范围时，风力机偏航控制系统保持关闭状态，风力机保持风轮朝向dT不变，其中N取值根据风力机偏航控制策略确定，通常取值范围在5-10度。因此，风力机风轮朝向为dT时，所对应的来流风向范围或者说偏航控制区间为[dT-N，dT+N]。此时，只有当来流风向为dT时，来流风向与风轮朝向相同，风力机未处于偏航状态，在其他来流风向下,来流风向与风轮朝向不同，风力机均处于偏航状态。
由此，为了便于准确计算发电量，采用偏航控制参数如偏航控制区间对其范围内的来流风向对应的来流风速进行调整。而基于风力机功率曲线能够确定来流风速和发电功率的对应关系，则基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间能够准确计算风力机总发电量。
本发明实施例提供的风力机发电量计算方法，通过该获取风力机点位的历史来流测风数据，基于来流风向和来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机发电量。由于采用偏航控制参数对来流风速进行调整，采用调整后的来流风速进行发电量的计算，避免了均按照来流风向垂直于风轮面进行计算造成的发电量高估的问题，提高了发电量计算的准确性。
在本实施例中提供了一种风力机发电量计算方法，如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S201，获取风力机点位的历史来流测风数据，所述历史来流测风数据包括来流风向和来流风速。详细请参见图1所示实施例的步骤S101，在此不再赘述。
步骤S202，基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。
具体地，上述步骤S202包括：
步骤S2021，将所述来流风速划分为预设个数的风速区间。
在进行风速区间划分时采用如下步骤实现：
步骤a1，基于切入风速和切出风速筛选来流风速，得到有效风速。
步骤a2，根据有效风速划分预设个数的风速区间。
其中，历史来流测风数据中包括多个来流风速，多个来流风速可能不全是有效风速，因此可以先将大于切入风速小于切出风速的来流风速筛选出来作为有效风速。切入风速是针对并网型风机而言的，是指达到并网条件的风速，也就是可以发电的最低风速，低于此风速会自动停机。切出风速指风力发电机组并网发电百的最大风速，超过此风速机组将切出电网，就是风机会停机，停止发电。
将筛选出来的有效风速按照大小划分为M个风速区间时，为了实现快速划分，可以先将有效风速进行排序，然后有效风速的跨度进行风速区间的划分。可选地，风速区间的风速间隔为1m/s，例如5.5 m/s -6.5m/s为一个风速区间。风速区间的风速间隔和风速区间的个数可以根据实际情况进行确定，例如，有效风速跨度较大，则风速区间的风速间隔也可以设置的比较大；有效风速跨度较小，则风速区间的风速间隔也可以设置的比较小。
步骤S2022，基于所述风速区间对应的来流风向计算所述风速区间的来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。
具体地，在步骤S2022之前，还包括：
步骤b1，基于每个风速区间端点值的平均值确定每个风速区间的来流风速。例如，风速区间为5.5 m/s -6.5m/s时，则该风速区间的来流风速为（6.5+5.5）/2=5，即采用5m/s代表该区间的风速。
其中，还是以5.5 m/s -6.5m/s风速区间为例，对该概率计算方式进行说明，首先确定来流测风数据中属于5.5 m/s -6.5m/s内的来流风速，然后基于来流风速和来流风向的对应关系，确定这些来流风速对应的来流风向，之后确定每个来流风向出现在历史来流测风数据中的次数，将该次数和历史来流测风数据的总数相除，得到5m/s下所有来流风向在预设时间内出现的概率。
步骤S203，基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量。详细请参见图1所示实施例的步骤S103，在此不再赘述。
在本实施例中提供了一种风力机发电量计算方法，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S301，获取风力机点位的历史来流测风数据，所述历史来流测风数据包括来流风向和来流风速。详细请参见图1所示实施例的步骤S101，在此不再赘述。
步骤S302，基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。详细请参见图1所示实施例的步骤S102，在此不再赘述。
步骤S303，基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量。
具体地，上述步骤S303包括：
步骤S3031，基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、风力机功率曲线以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量。
其中，步骤S3031包括：
步骤c1，计算每个偏航控制区间内来流风速对应的实际入流风速。实际入流风速计算过程包括基于所述来流风向确定每个偏航控制区间内的来流风向；获取每个偏航控制区间内的来流风向和偏航控制区间对应的风力机风轮朝向之间的夹角；基于每个偏航控制区间内的来流风向对应的来流风速和所述夹角确定来流风速对应的实际入流风速。
具体地，如上述步骤103所述，风力机风轮朝向为dT时，所对应的来流风向范围或者说偏航控制区间为[dT-N，dT+N]。由此可以基于每个偏航控制区间确定历史来流测风数据中处于该区间的来流风向。例如，对于偏航控制区间[dT-N，dT+N]，处于该区间的来流风向包括dF，通过对应关系确定该来流风向dF对应的来流风速为uF，则根据来流风向dF和风轮朝向dT之间的夹角确定来流风速uF对应实际入流风速为
公式（1）
式中，α为风轮朝向dT与来流风向dF之间的夹角。通过上述方式对每个偏航控制区间进行处理，可以得到每个偏航控制区间内来流风速对应的实际入流风速。
步骤c2，基于所述实际入流风速、风力机功率曲线、所述概率以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量。具体地，该计算过程包括基于所述实际入流风速和所述风力机功率曲线确定所述实际入流风速对应的发电功率；基于所述发电功率、所述概率和所述预设时间的乘积确定每个偏航控制区间内的风力机发电量。
其中，风力机功率曲线确定了入流风速和发电功率之间的关系，因此通过该功率曲线即可确定入流风速uT下风力机的发电功率P。由此，每个偏航控制区间的发电量表示为：
公式（2）
式中，Pi为i风向下风力机的发电功率；来流风速为uF时i风向在预设时间内出现的概率；T为预设时间的小时数。其中，确定来流风速为uF时i风向在预设时间内出现的概率时，可以先判断来流风速uF所处的风速区间，然后根据风速区间的来流风速下i风向在预设时间内出现的概率作为流风速为uF时i风向在预设时间内出现的概率。
步骤S3032，将每个偏航控制区间内的风力机发电量求和确定风力机总发电量。具体地，该总发电量可以表示为：
公式（3）
式中，uin和uout分别为风力机的切入风速和切出风速，Gtotal为风力机的总发电量；Gj,k为风力机在风轮朝向为k、来流风速为j时风力机的发电量，通过公式（2）进行计算。
作为本发明实施例的一个或多个具体应用实施例，如图4所示，该风力机发电量计算方法采用如下步骤实现：
1. 收集风力机点位一年的来流测风数据，形成来流测风数据。
收集风力机点位一年的来流测风数据，包括风速和风向数据，形成来流测风数据（dF，uF），其中dF为来流风向，uF为来流风速。来流测风数据可以通过测风塔、激光雷达、数值模拟等方式得到。
2. 将来流风速划分为M个风速区间，计算每个风速区间下所有风向在一年内出现的概率。
将来流风速划分为M个风速区间，每个风速区间的风速用区间平均风速代表（假如对于5.5-6.5m/s的风速区间，用5m/s代表该区间的风速），计算每个来流风速下所有风向在一年内出现的概率。M的取值根据经验选取，通常来流风速uF小于切入风速uin为一个风速区间，来流风速uF大于切出风速uout为一个风速区间，来流风速uF在切入风速和切出风速之间，风速区间的风速间隔通常为1m/s。
3. 计算风力机风轮朝向为dT、来流风速为uF时风力机的发电量。
如附图5所示，在风力机实际运行过程中，风力机风轮朝向为dT，当来流风向dF在[dT-N，dT+N]区间时，风力机偏航控制系统保持关闭状态，风力机保持风轮朝向dT不变，其中N取值根据风力机偏航控制策略确定，通常取值范围在5-10度。因此，风力机风轮朝向为dT时，所对应的来流风向范围为[dT-N，dT+N]。
风力机风轮朝向为dT，来流风向dF在区间[dT-N，dT+N]，在这种情况下，只有当来流风向为dT时，来流风向与风轮朝向相同，风力机未处于偏航状态，在其他来流风向下,来流风向与风轮朝向不同，风力机均处于偏航状态。
根据以下流程计算风力机风轮朝向为dT、来流风速为uF时风力机的发电量。
（1）风力机风轮朝向为dT时，所对应的来流风向范围为[dT-N，dT+N]，按照下式计算来流风向dF在区间[dT-N，dT+N]时风力机实际入流风速uT,
公式（1）
式中，α为风力机风轮朝向与来流风向之间的夹角。
（2）根据风力机功率曲线和实际入流风速uT,，计算来流风向dF在区间[dT-N，dT+N]时每个风向下对应的发电功率
风力机功率曲线确定了入流风速uT和发电功率P之间的关系，通过功率曲线即可知道入流风速uT下风力机的发电功率P。
（3）根据来流风向dF在区间[dT-N，dT+N]出现的概率，计算风轮朝向为dT、来流风速为uF时风力机的发电量G，
公式（2）
式中，Pi为i风向下风力机的发电功率；来流风速为uF时i风向在一年内出现的概率；T为一年的小时数。
4. 计算风力机的总发电量
根据上述公式计算各个风轮朝向在各个有效来流风速下风力机的发电量，有效来流风速是指来流风速uF在[uin，uout]区间内的风速，其中uin和uout分别为风力机的切入风速和切出风速，最后按照下式计算风力机的总发电量：
公式（3）
式中，Gtotal为风力机的总发电量；Gj,k为风力机在风轮朝向为k、来流风速为j时风力机的发电量，通过上述公式进行计算。
具体地，下面以N=10°、风力机额定功率为3MW，风力机功率曲线如附图6所示，对该风力机发电量计算方法进行说明：
1. 收集风力机点位一年的来流测风数据,形成来流测风数据
2. 将来流风速划分为M个风速区间，计算每个风速区间下所有风向在一年内出现的概率
3.计算某一款风力机风轮朝向为270°、来流风速为8m/s时风力机的发电量。
本实施例计算风力机风轮朝向为270°，来流风速为8m/s，来流风向在260°-280°范围时风力机的发电量。该风向范围内每个风向在一年内发生的时长见下表1。
表1一年内各个来流风向发生时长表
采用传统发电量计算方法，当风向改变时，风轮朝向会通过偏航控制保持与来流风向相同，因此，各个风向下风力机的实际入流风速均为8m/s，通过功率曲线可知每个风向下的发电功率均为1550kW。根据表1中各个风向的发生时长，可得所有风向下的发电量为7.22×105kWh。
采用该方法，风力机风轮朝向为270°，N=10°，当来流风向在260°-280°范围时，风力机风轮朝向保持270°不变。此时风力机的实际入流风速按照公式（1）进行计算，如附图7所示。根据各个来流风向下风力机的实际入流风速，通过功率曲线可得到每个风向下的发电功率，如附图8所示。
根据每个风向在一年内发生的时长，通过公式（2）可得每个风向下的发电量（发生时长=T），如附图9所示。最后可得所有风向下的发电量为7.12×105kW/>h，可以发现，采用该方法计算的发电量要低于传统方法计算的发电量。即传统的风力机发电量计算方法会造成风力机的发电量的高估。
4. 计算风力机的总发电量。
在本实施例中还提供了一种风力机发电量计算装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种风力机发电量计算装置，如图10所示，包括：
数据获取模块1001，用于获取风力机点位的历史来流测风数据，所述历史来流测风数据包括来流风向和来流风速；
概率计算模块1002，用于基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；
发电量计算模块1003，用于基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量。
本实施例中的风力机发电量计算装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
在一种可选的实施方式中，概率计算模块包括：区间划分模块，用于将所述来流风速划分为预设个数的风速区间；概率计算子模块，用于基于所述风速区间对应的来流风向计算所述风速区间的来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。
在一种可选的实施方式中，区间划分模块包括：筛选模块，用于基于切入风速和切出风速筛选来流风速，得到有效风速；划分模块，用于根据有效风速划分预设个数的风速区间。
在一种可选的实施方式中，所述偏航控制参数包括偏航控制区间，发电量计算模块包括：区间发电量计算模块，用于基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、风力机功率曲线以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量；总发电量计算模块，用于将每个偏航控制区间内的风力机发电量求和确定风力机总发电量。
本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图10所示的风力机发电量计算装置。
请参阅图11，图11是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图11所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图11中以一个处理器10为例。
处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。
其中，存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据一种小程序落地页的展现的计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (12)

1.一种风力机发电量计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取风力机点位的历史来流测风数据，所述历史来流测风数据包括来流风向和来流风速；
基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；
基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量；
所述偏航控制参数包括偏航控制区间，基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量，包括：
计算每个偏航控制区间内来流风速对应的实际入流风速；
基于所述实际入流风速、风力机功率曲线、所述概率以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量；
将每个偏航控制区间内的风力机发电量求和确定风力机总发电量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率，包括：
将所述来流风速划分为预设个数的风速区间；
基于所述风速区间对应的来流风向计算所述风速区间的来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述来流风速划分为预设个数的风速区间，包括：
基于切入风速和切出风速筛选来流风速，得到有效风速；
根据有效风速划分预设个数的风速区间。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述风速区间对应的来流风向计算所述风速区间的来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率之前，包括：
基于每个风速区间端点值的平均值确定每个风速区间的来流风速。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算每个偏航控制区间内来流风速对应的实际入流风速，包括：
基于所述来流风向确定每个偏航控制区间内的来流风向；
获取每个偏航控制区间内的来流风向和偏航控制区间对应的风力机风轮朝向之间的夹角；
基于每个偏航控制区间内的来流风向对应的来流风速和所述夹角确定来流风速对应的实际入流风速。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述实际入流风速、风力机功率曲线、所述概率以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量，包括：
基于所述实际入流风速和所述风力机功率曲线确定所述实际入流风速对应的发电功率；
基于所述发电功率、所述概率和所述预设时间的乘积确定每个偏航控制区间内的风力机发电量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，历史来流测风数据采用测风塔、激光雷达或者数值模拟方法得到。
8.一种风力机发电量计算装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取风力机点位的历史来流测风数据，所述历史来流测风数据包括来流风向和来流风速；
概率计算模块，用于基于所述来流风向和所述来流风速计算每个来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率；
发电量计算模块，用于基于偏航控制参数对来流风速进行调整，基于调整后的来流风速、所述概率、偏航控制参数、风力机功率曲线以及预设时间计算风力机总发电量；
所述偏航控制参数包括偏航控制区间，发电量计算模块包括：
区间发电量计算模块，用于计算每个偏航控制区间内来流风速对应的实际入流风速；基于所述实际入流风速、风力机功率曲线、所述概率以及预设时间计算每个偏航控制区间内的风力机发电量；
总发电量计算模块，用于将每个偏航控制区间内的风力机发电量求和确定风力机总发电量。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，概率计算模块包括：
区间划分模块，用于将所述来流风速划分为预设个数的风速区间；
概率计算子模块，用于基于所述风速区间对应的来流风向计算所述风速区间的来流风速下所有来流风向在预设时间内出现的概率。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，区间划分模块包括：
筛选模块，用于基于切入风速和切出风速筛选来流风速，得到有效风速；
划分模块，用于根据有效风速划分预设个数的风速区间。
11.一种计算机设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至7中任一项所述的风力机发电量计算方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的风力机发电量计算方法。
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