[发明专利]一种考虑湍流的风电机组功率异常的检测方法

权利要求书

1.一种考虑湍流的风电机组功率异常的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：确定待检测的机组，确定待检测的机组的SCADA系统正常运行，确定待检测机组的型号；

步骤2：提取与待检测机组同型号的机组在正常运行期间的风速、机组输出功率、空气密度数据，消除空气密度波动对机组输出功率的影响，并以湍流强度为索引对提取的数据进行分块；

步骤3：构建与待检测机组同型号的机组在正常工作时风的湍流强度-风速平均值-风电机组输出功率当量关系表；

步骤4：根据待检测机组的测量风速，用分片插值方法计算待检测机组的正常输出功率当量；

步骤5：连续统计待检测机组实际输出功率相对于正常功率的漂移量和漂移程度，基于该统计结果判定待检测机组输出功率是否异常。

2.根据权利要求1所述的一种考虑湍流的风电机组功率异常的检测方法，所述步骤2具体包括以下步骤：

步骤2-1：从待检测机组所在风电场或其他风电场的SCADA系统中提取与待检测机组同型号的机组的下列监控数据：在机组正常运行期间以1秒为间隔的机组风速、机组输出功率、空气密度数据，这些数据累计覆盖的时间不少于3000小时；

步骤2-2：消除空气密度波动对机组输出功率的影响，具体做法是：将样本数据中的机组输出功率除以对应时刻的空气密度，得到各时刻上机组输出功率当量；

步骤2-3：以湍流强度为索引对提取的数据进行分块，具体包括以下步骤：

步骤2-3-1：将样本数据覆盖的时间进行等间隔分段，每个时间段的长度为T，计算每个时间段上风的湍流强度和风速平均值，计算每个时间段上机组输出功率当量的平均值，相同时间段上的计算结果组合成数据结构为(风的湍流强度，风速平均值，风电机组输出功率当量的平均值)的数据点，T的取可根据需要调节，T默认值取为2分钟，本专利中湍流强度的计算方法是所考察的时间段内风速的标准差除以该时间段内风速平均值；

步骤2-3-2：令为湍流强度标记间隔，i为非负整数，把风的湍流强度属于区间的所有(风的湍流强度，风速平均值，风电机组输出功率当量的平均值)数据点划分到数据块i，并把数据块i中风的湍流强度全部改写为，得到数据块i的数据点为（，风速平均值，风电机组输出功率当量的平均值），其中为正数，可根据需要调节，默认值取0.01。

3.根据权利要求1所述的一种考虑湍流的风电机组功率异常的检测方法，所述步骤3具体包括以下步骤：

步骤3-1：对权利要求1步骤2处理后得到的所有数据块，执行如下操作：令为风速平均值标记间隔，j为非负整数，对数据块i，如果风速平均值属于区间，则把风速平均值改写为，那么数据块i中，风速平均值为的数据点为(,,风电机组输出功率当量的平均值)，其中为正数，值可根据需要调节，默认值取0.2m/s；

步骤3-2：在步骤3-1处理后所有(,,风电机组输出功率当量的平均值)数据点中找出相同且相同的数据点，计算这些数据点中第三项的平均值，也就是计算风电机组输出功率当量的平均值的平均值，并形成数据点(,,)；

步骤3-3：将各个(,,)数据点之间的关系构造为风的湍流强度-风速平均值-风电机组输出功率当量关系表，具体做法是：构建一个数据表，数据表的第一列为湍流强度，按i从小到大填写各值，表的第一行为平均风速，按j从小到大填写各值，对应的行和对应的列的交叉位置填写值。