[发明专利]一种海上风电机组发电量评估方法与系统

说明书

本发明公开一种海上风电机组发电量评估方法与系统，方法包括：获取海上风电机组风、浪、流的测试数据，得到不同波向、流向扇区下的功率特性曲线组；获取附近海域气象站和浮标所测得的气象、波浪、水流历史数据，得到海上风电场代表年的气象、波浪、水流数据，进而得到不同波向、流向扇区下以风速风频分布组；根据不同波向、流向扇区下的功率特性评估曲线组和风速风频分布组，计算得到海上风电场风、浪、流耦合下的年发电量。该方法考虑风、浪、流耦合作用下的海上风电场发电量评估方法，可以得到该海域内的风、浪、流耦合作用下风电场发电量，该方法对于优化微观选址和机组运行有重要意义。

技术领域

本发明属于海上风电机组技术领域，具体海上风电机组发电量评估方法与系统。

背景技术

与陆上风电场相比，海上风电场的优点主要是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更丰富，风电机组单机容量更大(6～10兆瓦)，年利用小时数更高。

目前海上风电场的发电量评估只与风速有关，但由于浪流也会对风机的运行状态造成影响进而影响风电机组的发电量，因此只基于风速对风电场的发电量进行评估较为片面，无法全面掌握海上风电场的实际运行情况。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种一种海上风电机组发电量评估方法与系统，该方法考虑风、浪、流耦合作用下的海上风电场发电量评估方法，通过不同浪流下测得的功率曲线以及不同浪流下计算得到的风速分频分布，计算得到该海域内的风、浪、流耦合作用下风电场发电量，该方法对于优化微观选址和机组运行有重要意义。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种海上风电机组发电量评估方法，包括以下步骤：

获取海上风电机组风、浪、流的测试数据，得到不同波向、流向扇区下的功率特性曲线组；

获取附近海域气象站和浮标所测得的气象、波浪、水流历史数据，得到海上风电场代表年的气象、波浪、水流数据，进而得到不同波向、流向扇区下以风速风频分布组；

根据不同波向、流向扇区下的功率特性评估曲线组和风速风频分布组，计算得到海上风电场风、浪、流耦合下的年发电量。

作为本发明的进一步改进，所述风、浪、流的测试数据是由安装到海上风力发电机组上测试设备测得；测得的数据同时传送到一个工控机上进行数据存储。

作为本发明的进一步改进，所述获取海上风电机组风、浪、流的测试数据后还包括：

对采集到的数据进行分析，剔除风力发电机组及各测量设备非正常运行以及风向在非主风向时间段的气象、波浪和水流数据，只保留没有被破坏且不受障碍物影响的扇区的数据。

作为本发明的进一步改进，所述得到不同波向、流向扇区下的功率特性曲线组是指：

将波向、流向的统计平均值在0°～360°的范围均匀划分成不同扇区，以波向、流向所在的扇区为特征值，将时刻相同的气象数据、波浪数据和水流数据所组成的数据序列分配到不同的波向、流向扇区，形成不同波向、流向扇区下的气象数据、波浪数据和水流数据组，针对不同数据组分别建立以风速、波高、周期、流速为变量，功率为因变量的函数模型，形成风电机组功率特性评估曲线组。

作为本发明的进一步改进，获取附近海域气象站和浮标所测得的气象、波浪、水流历史数据后还包括：

对收集到的数据进行剔除和插补，同时根据处理后的长期数据对海上风电场附近所测得的近一年的气象、波浪、水流数据进行订正，进而得到海上风电场周围的气象、波浪、水流代表年数据。

作为本发明的进一步改进，所述海上风电场风、浪、流耦合下的年发电量的计算方法如下：