[发明专利]风力发电机组孪生功率曲线模型的应用方法和系统

权利要求书

1.一种风力发电机组孪生功率曲线模型的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取风力发电机组的测量功率曲线、曲线参数和曲线特点；

步骤2，构建风力发电机组的孪生功率曲线模型，所述孪生功率曲线模型包括与所述曲线参数相对应的孪生曲线参数以及与所述曲线特点相对应的孪生曲线特点；

步骤3，根据风力发电机组的孪生功率曲线模型利用测量功率曲线拟合出以一元二次函数表示的孪生功率曲线；步骤3包括以下具体步骤：

S31：选择适合的风速频率曲线；

S32：确定发电量偏差特定值；

S33：确定测量功率曲线各线段顶点风速条件下，测量功率曲线各线段顶点的功率与相对应的孪生功率曲线上的功率最大偏差值；

S34：根据公式P＝aV²+bV+c，其中：P：功率，V：风速，a：二次系数，b：一次系数，c：常数；调整a、b、c的值进行孪生功率曲线拟合，直到P满足孪生功率曲线上功率与对应测量功率曲线各线段顶点的功率小于相应的功率最大偏差值的要求，初步确定a、b、c的值；

S35：初步确定孪生功率曲线，在上述风速频率条件下，判断使用孪生功率曲线和测量功率曲线计算的发电量偏差是否小于发电量偏差特定值，如果否，返回S33；如果是，则确定为最终孪生功率曲线；

步骤4，使用孪生功率曲线替代测量功率曲线进行功率计算和工程应用。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组孪生功率曲线模型的应用方法，其特征在于，所述曲线参数包括切入风速、额定风速、切出风速、额定功率；曲线特点为风速小于等于切入风速时，功率为零；风速大于等于额定风速时，功率为额定功率；风速大于等于切出风速时，功率为零；风速在切入风速和额定风速之间时，风速与功率的关系为部分线段连接的曲线。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组孪生功率曲线模型的应用方法，其特征在于，所述测量功率曲线各固定点的数据采用查表得到；非固定点的数据根据各线段的斜率进行插值计算。

4.根据权利要求2所述的风力发电机组孪生功率曲线模型的应用方法，其特征在于，所述孪生曲线参数包括孪生切入风速、孪生额定风速、孪生切出风速、孪生额定功率；孪生曲线特点为风速小于等于孪生切入风速时，功率为零；风速大于等于孪生额定风速时，功率为额定功率；风速大于等于孪生切出风速时，功率为零；风速在孪生切入风速和孪生额定风速之间时，风速与功率的关系为一条二次曲线；二次曲线的计算公式为：

P＝aV²+bV+c。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组孪生功率曲线模型的应用方法，其特征在于，步骤S33中，将所有顶点的功率最大偏差值确定为统一的值，或者每个顶点分别确定功率最大偏差值。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组孪生功率曲线模型的应用方法，其特征在于，步骤3中拟合方法为数学模型计算方法、计算机机器学习方法或计算机人工智能。

7.根据权利要求1-6任一项所述的风力发电机组孪生功率曲线模型的应用方法，其特征在于，工程应用包括但不限于风力风电机组设计制造、形式认证、质量监督、SCADA风速校正、风电场功率预测、风电场机组选型、风电机组运行状态划分、风电机组能量利用效率指标计算和基于工业互联网的风电机组对标平台。

8.一种风力发电机组孪生功率曲线模型的应用系统，其特征在于，包括

测量功率曲线模型单元，获取风力发电机组的测量功率曲线、曲线参数和曲线特点；

孪生功率曲线模型单元，构建风力发电机组的孪生功率曲线模型，所述孪生功率曲线模型包括与所述曲线参数相对应的孪生曲线参数以及与所述曲线特点相对应的孪生曲线特点；根据风力发电机组的孪生功率曲线模型利用测量功率曲线拟合出以一元二次函数表示的孪生功率曲线；具体步骤：

S31：选择适合的风速频率曲线；

S32：确定发电量偏差特定值；

S33：确定测量功率曲线各线段顶点风速条件下，测量功率曲线各线段顶点的功率与相对应的孪生功率曲线上的功率最大偏差值；

S34：根据公式P＝aV²+bV+c，调整a、b、c的值进行孪生功率曲线拟合，直到P满足孪生功率曲线上功率与对应测量功率曲线各线段顶点的功率小于相应的功率最大偏差值的要求，初步确定a、b、c的值；

S35：初步确定孪生功率曲线，在上述风速频率条件下，判断使用孪生功率曲线和测量功率曲线计算的发电量偏差是否小于发电量偏差特定值，如果否，返回S33；如果是，则确定为最终孪生功率曲线；

计算和应用单元，使用孪生功率曲线替代测量功率曲线进行功率计算和工程应用。