申请/专利权人：鲁能新能源(集团)有限公司;哈尔滨工业大学(深圳)

申请日：2023-02-20

公开（公告）日：2023-06-09

公开（公告）号：CN116245508A

主分类号：G06Q10/20

分类号：G06Q10/20;G06Q50/06;G06F17/18

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.06.27#实质审查的生效;2023.06.09#公开

摘要：本发明公开了一种针对我国内陆风电机组载荷计算的简化风况定制方法，该方法基于统计学原理及风电机组“入流风况‑机组载荷”之间的物理机制对应关系，在学术研究及工程应用两个方面，基于现场测风数据及机组运维SCADA数据，采用数理统计类方法得到机组在真实环境下所处的入流工况及发生频次，有效的简化了国际电工委员会指定的权威标准IEC61400‑1‑2019所建议的载荷工况校验类型及数量，能够在保证完成机组载荷计算预设目标的基础上，大幅度降低计算量，并提高所校验载荷工况的代表性，对高效开展已投运机组进行技改后的关键部件可靠性评估及寿命预测具有重要工程应用价值。

主权项：1.一种针对我国内陆风电机组载荷计算的简化风况定制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采用风电机组装机或拟装机场址区域的至少一年的完整年测风塔记录数据，基于风资源评估国家标准校验其数据质量，必要时基于国际标准及规范对原始数据进行清洗、筛选及插补，构建测风数据原始数据集；S2、基于参证气象站的长年代数据，得到多年平均风特性统计值，主要包括：近30年的年平均风速变化及逐月风速变化数据，其中近30年的年平均风速用以检验当前年度是否属于典型的大风年或者小风年，并结合前述构建的测风数据原始数据集，计算逐月风速变化数据，进一步地，将测风原始数据集、气象参证站及中尺度模式得到的逐月平均风速进行对比分析，确认当前年度的测风数据是否具有代表性，若代表性不强或属于典型的大风年或者小风年需要依据国家标准对原始测风数据进行修正或更换为其他年度完整年的数据；S3、原始数据集经过前述步骤的校验后，基于数理统计方法，计算全年平均风切变指数、逐15min风切变指数、逐15min湍流强度及平均风速的概率密度分布；S4、基于与测风塔数据同期的SCADA完整年数据，采用前述步骤计算得到的逐15min平均风速值，对比校验SCADA同期数据的可靠性及代表性，平均误差保持在±0.75ms内，若无法满足上述误差要求，需要依据行业标准对SCADA数据进行修正或更换其他代表年的SCADA数据及测风数据，重新由步骤S1开始计算，直至满足本步骤要求即可进行下一步工作；S5、基于SCADA完整年数据，进行风电机组运行状态的判别，其中以系统记录的平均风速是否达到切入风速及是否产生实发上网电量为判据，确认机组是否处于运行状态，通过整理归纳得到风电场内各机位点机组运行状态下的逐10min频谱数据后，结合机组故障记录、运维报告及弃风限电报告运行报告，确认上述机组运行状态是否收到了外在因素的影响，对于受外在因素影响下的机组运行状态需要从逐10min频谱数据中单独提取并形成单独的时间序列数据集，经过本步骤的统计计算，形成了机组运行状态逐10min平均风速频谱数据集及受运维调度影响的逐10min平均风速频谱数据集；S6、基于SCADA完整年数据，对上述两个数据集时间序列的湍流强度极大值、极小值及平均值进行统计计算，上述计算结果需要与步骤S3整理得到的逐15min湍流强度值进行校验，主要判断机组轮毂高度的湍流强度变化规律是否一致，若无法满足误差要求，需要依据行业标准对SCADA数据进行修正或更换其他代表年的SCADA数据及测风数据，重新由步骤S1开始计算，直至满足本步骤要求即可进行下一步工作；S7、对风电场内所有机组均执行步骤S1至步骤S6，即可得到场内所有机组的运行状态逐10min湍流强度和平均风速频谱数据集及受运维调度影响的逐10min湍流强度和平均风速频谱数据集，并形成以“平均风速-湍流强度”为坐标的工况矩阵；S8、基于前述步骤的数据整理结果，针对不同区域风场的实际风特征条件，对上述工况矩阵进行划分，确定工况类型及频次，进一步地，结合步骤S3得到的风切变指数数据集，构建机组载荷计算工况表，包含逐10min入流工况下的机组轮毂高度平均分速、湍流强度及风切变指数；S9、基于前述步骤的机组载荷计算工况表，采用IECWINDTubSim软件构建载荷计算初始场，至此，基于步骤S1至步骤S8，即可完成一种针对我国内陆风电机组载荷计算的简化风况定制。

全文数据：

权利要求：

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