[发明专利]基于标准风速-功率曲线的风机性能测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于标准风速-功率曲线的风机性能测定方法，属于风力发电技术领域。

背景技术

风机是风力发电机组的重要组成部分，风机运行性能的好坏关系到整个机组是否能够安全经济运行。通常来说，每种型号的风机都会给出风速-功率曲线对应表，以直观的描述风机发电量输出功率与风速的关系。但是由于不同品牌不同型号的风机具有不同的性能且工作条件也不甚相同，目前还没有一种统一的测试技术能够实现对不同品牌不同型号的风机进行统一的性能测定，无法对不同品牌不同型号的风机性能进行对比，不利于电网人员对风机发电机组进行部署实施，获得最大的发电效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于标准风速-功率曲线的风机性能测定方法，它可以有效解决现有技术中存在的问题，实现对不同品牌不同型号的风机性能进行统一测定、对比，从而有利于发电机组获得最大的发电效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：基于标准风速-功率曲线的风机性能测定方法，包括以下步骤：

S1，采集多个不同风机的多组风速-输出功率数据；

S2，根据所述的多组风速-输出功率数据构建各个风机的风速功率曲线；

S3，将各个风机的风速功率曲线拟合成标准风速-功率曲线；

S4，根据所述的标准风速-功率曲线，实现对不同风机的性能测定。

所述的标准风速-功率曲线是指：风机的功率系数随风速系数变化的曲线。

优选的，步骤S3具体包括以下步骤：

(1)假设各个风机的额定功率对应的额定功率系数均为L，额定风速对应的额定风速系数均为N；

(2)计算步骤S2中各个风机的风速功率曲线上的风速-输出功率数据对应的风速系数-功率系数；

(3)根据所述的风速系数-功率系数构建标准风速-功率曲线。

本发明通过设定各个风机(不同品牌不同型号的风机)的额定功率对应相同的额定功率系数以及额定风速对应相同的额定风速系数，从而可以实现将不同品牌不同型号风机的风速-功率曲线准确的拟合成标准风速-功率曲线，为实现不同风机的性能和状态描述建立了统一标准。

上述的额定功率系数L、额定风速系数N可以为不等于0的任意数值，且L、N可以相同也可以不相同。

更优选的，步骤S4具体包括以下步骤：

(1)构建待测风机的实际风速-功率曲线；

(2)计算在确定风速系数下的标准功率系数和实际功率系数；

(3)获取该待测风机的标准能量利用率，实现对不同风机的性能测定。

前述的基于标准风速-功率曲线的风机性能测定方法中，所述的各个风机的额定功率对应的额定功率系数L，额定风速对应的额定风速系数N，其中，(L，N)为(1，1)、(5，5)、(10，10)或(100，100)，从而可以有效提高风机性能的测定效率，且使用更简单方便。

具体的说，当(L，N)为(10，10)时，所述的标准风速-功率曲线为：

当0＜v≤10时，

p＝0.17v²-0.79v+0.9

当v＞10时，

p＝10

其中，p为功率系数，v为风速系数，L为额定功率系数，N为额定风速系数；即本发明中所述的标准风速-功率曲线与现有的风速-功率曲线的含义是不同的——其中的因变量为功率系数，自变量为风速系数。

从而使得不同品牌不同型号风机的性能测定效率更高，且使用更简单方便。

步骤S3的(1)还包括：假设各个风机的切入风速对应的切入风速系数相同，相应的最小功率对应的最小功率系数也相同，从而可以实现将不同品牌不同型号风机的风速-功率曲线更准确的拟合成标准风速-功率曲线。