[发明专利]基于风速和功率判断风机状态及计算能量利用率的方法

权利要求书

1.一种基于风速和功率判断风机状态的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定风电机组的标准功率曲线及其拐点数据；

步骤2：计算风电机组的实际功率；

步骤3：确定风机的运行状态；所述步骤3中确定风机运行状态的方法如下：

通过t时刻风速V（t）、风机功率P（t）、以及风机标准功率Pb（t）对t时刻风电机组运行状态进行分类：

（1）V（t）<V₀或者V（t）＞Vq，且P（t）≤0，风机处于待机状态R1；V0表示切入风速，Vq表示切出风速；

（2）V₀≤V（t）≤Vq，且P（t）≤0，风机处于故障停机或者调度停机或者检修停机的状态，属于停机状态R2；

（3）V₀≤V（t）≤Vq，且0＜P（t）≤J*Pb（t），风机处于调度限出力或者自身限出力状态，属于限出力状态R3，J为功率曲线损失系数，0＜J≤1，J值根据现场实际运行情况确定；

（4）V₀≤V（t）≤Vq，且J*Pb（t）＜P（t）≤K*Pb（t），风机处于正常发电状态R4，K为风电机组超发系数，K＞1，K值根据现场实际运行情况确定；

（5）30min内V（t）或P（t）的数值不变，风机处于通讯中断状态R5；

步骤4：计算风机在各个状态下的能量损失；

步骤5：根据各个状态下的能量损失计算各损失所占的比重，并以能量柱的形式表述。

2.根据权利要求1所述的基于风速和功率判断风机状态的方法，其特征在于：所述步骤1中确定风电机组的标准功率曲线及其所对应的切入风速V₀、额定风速Ve、切出风速Vq以及对应的额定功率Pe。

3.根据权利要求1所述的基于风速和功率判断风机状态的方法，其特征在于：所述步骤2中计算风电机组实际功率的方法如下：

获取一定时间0～T内某时刻t的t时刻风速V（t）、风机功率P（t）数据，通过t时刻风速V（t），对照风机标准功率曲线计算风机t时刻标准功率Pb（t）=f（V（t），t）。

4.根据权利要求1所述的基于风速和功率判断风机状态的方法，其特征在于：所述步骤4中计算风机在各个状态下的能量损失的方法如下：

根据步骤3的运行状态分类，通过积分方法求风机能量损失：

（1）风机状态处于R1时，风机待机能量损失为Q₁=0；

（2）风机状态处于R2时，风机停机能量损失为Q₂；

t_R20和t_R2n分别为风机状态处于R2时的开始和截止时刻；

（3）风机状态处于R3时，风机限电能量损失为Q₃；

t_R30和t_R3n分别为风机状态处于R3时的开始和截止时刻；

（4）风机状态处于R4时，认为风机正常发电，产生能量损失主要为性能损失Q4；

t_R40和t_R4n分别为风机状态处于R4状态时的开始和截止时刻；

（5）对于状态R5，现场数据采集设备必须具有存储和断点续传功能，待通讯恢复后，将风速和功率发送至集控平台，进行（1）～（4）状态下能量损失的分类和计算。

5.一种利用权利要求1-4任一权利要求所述的基于风速和功率判断风机状态的方法进行计算能量利用率的方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：

计算0～T时间内，风机理论发的总发电量Q_W为：

0～T时间内，风机由于待机产生能量损失比q₁为：；

风机由于停机产生能量损失比q₂为：；

风机由于限电产生能量损失比q₃为：；

风机由于性能损失产生能量损失比q₄为：。