[发明专利]一种风力发电机组的参考功率曲线生成方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种风力发电机组的参考功率曲线生成方法、系统及装置，方法具体为：给定静态功率曲线和湍流强度，求湍流强度时的动态功率曲线；通过将特定湍流强度下的风速分解成离散的风速区间及累积密度再与相应静态功率相乘求和的方法，得到特定湍流强度下的功率值；给定动态功率曲线及其湍流强度，求待定静态功率曲线；通过先给定粗略的静态曲线计算动态曲线，再根据其差值或比例，由给定动态曲线估算静态曲线，更新粗略给定的静态曲线后再迭代，直到收敛的方式来求解动态曲线的方法；减少获取特定湍流功率曲线的物理实验或模拟实验成本，及弥补前者只能得到有限次离散结果，实现湍流强度为连续性取值结果。

技术领域

本发明属于风电技术领域，具体涉及一种风力发电机组的参考功率曲线生成方法、系统及装置。

背景技术

风力发电机组的功率特性曲线是风力发电机组输出功率随风速变化的关系曲线，是风力发电机组发电能力的重要表述方式。标称功率曲线一般在设计或验证阶段由实验或模拟方式得到，实际功率曲线则是根据风机运行时由发电实际数据或标准测试处理得到。不同湍流条件下标称功率曲线不同，由于成本和效率原因，一般只能通过有限次数的实验或模拟，获取几条典型湍流条件的曲线，不能满足湍流强度数据连续性的要求，因而，不能通过无湍流的静态功率曲线得到特定湍流的动态功率曲线，现有技术获取静态功率曲线的方法，计算复杂。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种风力发电机组的参考功率曲线生成方法、装置和系统，通过获取的静态功率曲线，得到有湍流的动态功率曲线，降低计算成本，克服湍流强度数据不连续的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种风力发电机组的参考功率曲线生成方法，S100，生成动态功率曲线，具体如下：

S101，获取静态功率曲线中风速以及风速对应的功率值；

S102，获取静态功率曲线的数据中每一个风速值的代表风速范围；

S103，获取S102所述每一个风速值的代表风速范围的代表功率，

S104，给定湍流强度，计算风速值在代表风速范围内的概率密度；

S105，根据S104所得概率密度和S103所得代表功率计算：在既定湍流强度下，所获取风速值在代表风速范围内的功率值；

S106，重复S104和S105得到在既定湍流强度下所有风速对应的功率值，即可得到在既定湍流强度下，静态功率曲线对应的动态功率曲线；

S200，生成静态功率曲线，具体如下：

S201，将动态功率曲线作为待定静态功率曲线的初始曲线；

S202，计算初始静态功率曲线在所述给定湍流强度下的动态功率曲线，获取所述动态功率曲线的变化值更新待定静态功率曲线，得到更新后的待定静态功率曲线；采用S101-S106所述方法获取动态功率曲线；

S203，用更新后的待定静态功率曲线作为待定静态功率曲线，重复S201和202直至所得静态功率曲线与动态功率曲线的变化值小于或等于设定值时；将所述更新的待定静态功率曲线作为最终的待定静态功率曲线；

S300，基于动态功率曲线及既定湍流强度，采用S200所述方法获取静态功率曲线，再采用S100所述方法得到另一湍流强下的动态功率曲线。

S102中，静态功率曲线中，第一点的代表风速范围下限按照切入风速限制取值，末端点的代表风速范围上限按照切出风速的限制取值；

第一点和末端点之间所有点的代表风速范围的下限为(v_i+v_i-1)/2；

第一点和末端点之间所有点的代表风速范围的上限为(v_i+v_i+1)/2；