[发明专利]一种故障风机损失发电量的估计方法

说明书

技术领域

本发明属于风电场技术领域，具体涉及一种故障风机损失发电量的估计方法。

背景技术

近年来随着我国经济建设的高速持续发展，对能源的需求日益的增加。但是全球范围内石油、煤炭等传统化石能源却日益的紧缺，另一方面联合国全球气候变化框架公约以及京都议定书等要求世界各国政府必须进行节能减排，使得我国的能源供应面临着很大的压力。而风能是一种清洁、安全和高效的能源，在保护生态环境、延缓全球气候变暖、推进可持续发展等方面具有重要的积极意义。因此风能可作为解决传统能源供应日益紧张的问题的途径，近年来我国风电产业得到了大规模的快速的发展。

但是风电场的投资往往比较巨大，风电产业是否可持续健康的发展在一定程度上取决于风电场后期运行期间的经济效益。而风机的故障率对风电场运行期间的经济效益有着重要的影响，因此需要对风机故障造成的经济损失进行量化评估。风机故障所造成的经济损失有两个方面，一是设备的维修，二是风机所损失的发电量，前者可用维修费用精确的表述，而后者由于缺乏一个有效的对风机故障停运期间损失发电量的估计方法，因此很难进行量化评估。

发明内容

本发明的技术目的是针对风电场对风机故障造成的经济损失进行量化评估的需求，提供了一种故障风机损失发电量的估计方法。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：一种故障风机损失发电量的估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据风机的地理信息，建立风机的无向图模型；

2)风机发生故障停运时根据风机的无向图模型，获取地理位置距离故障风机最近的两台正常运行风机；

3)如果获取成功，利用地理位置距离故障风机最近的两台正常运行风机风速风向，对故障风机故障期间所损失的发电量进行估计；

4)如果获取失败，或者所获取的风机与故障风机之间的距离大于测风塔与故障风机之间的距离，则利用测风塔风速风向，对故障风机故障期间所损失的发电量进行估计。

前述的一种故障风机损失发电量的估计方法，其特征在于：在所述步骤1)中，风机的无向图模型以风机作为图的顶点，边权重为风机之间的物理距离，物理距离通过对风机地理坐标进行换算得到。

前述的一种故障风机损失发电量的估计方法，其特征在于：在所述步骤2)中，风机发生故障停运时根据风机的无向图模型，试图获取地理位置距离故障风机最近的两台正常运行风机，获取方法如下：

设风电场共有n台风机，D(n_i,n_j)表示两台风机n_i与n_j之间的物理距离，D(n_i,T)表示风机与测风塔T之间的物理距离，其中1≤i≤n，1≤j≤n；增设两台虚拟风机n_n+1与n_n+2，任意一台风机与该两台虚拟风机之间的物理距离为无穷大，即D(n_i,n_n+1)＝∞，D(n_i,n_n+2)＝∞，其中1≤i≤n，∞表示无穷大；

假设风机A在时间段t∈[t₁,t₂]发生故障停运，首先将距离风机A最近的两台正常运行的风机B和C设为增设的虚拟风机：B＝n_n+1，C＝n_n+2；

遍历n台风机，进行n轮循环，其中对风机n_i(1≤i≤n)进行如下操作：

21)如果n_i为风机A本身，则结束本轮循环并开始下一轮循环，否则进行步骤22)；

22)如果风机n_i在时间段t∈[t₁,t₂]内正常运行，并且D(n_i,A)＜D(B,A)，则置B为B＝n_i，结束本轮循环并开始下一轮循环，否则进行步骤23)；

23)如果风机n_i在时间段t∈[t₁,t₂]内正常运行，并且D(n_i,A)＜D(C,A)，则置C为C＝n_i，结束本轮循环并开始下一轮循环；

循环结束后，如果B≠n_n+1，D(A,B)＜D(A,T)且C≠n_n+2，D(A,C)＜D(A,T),则表明获取成功，否则获取失败。