[发明专利]风力发电机组转速波动平稳性的评估方法

说明书

本发明涉及一种风力发电机组转速波动平稳性的评估方法，获取风力发电机组的满发功率序列和额定风速；从满发功率序列中筛选出风速大于等于额定风速的时间序列，在时间序列的每个连续时间片段中提取偏航角保持不变的最长时段；将所有最长时段重新组成一个新的时间序列，即为转速平稳性分析时段；针对转速平稳性分析时段，采取N折交叉验证法对发电机转速进行均值检验和方差检验，若能同时满足均值检验和方差检验则转速波动平稳，否则转速波动不平稳。本发明的方法能够在机组满负荷运行过程中寻找出符合发电机转速分析的片段，并对机组的发电机转速波动平稳性进行评估，能够更加准确的评估机组运行状态。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组转速波动平稳性的评估方法。

背景技术

风力发电机的额定输出功率依据特定的额定风速而定，风力发电机的输出功率会随风速的变化而变化，其发电机转速也随之发生变化。由于风速具有很强的波动性和不确定性，因此风电机组的稳定性是一个我们值得关注的问题，这也是风电机组持续健康运行的关键。机组运行过程的发电机转速除了和功率有关，还受到风速和偏航状态的影响。当风速处于额定风速与切出风速之间时，机组能够满负荷运行，其对应的输出功率会在额定功率附近有微小的波动，因此对机组的发电机转速波动平稳性进行评估是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机组转速波动平稳性的评估方法，本发明的方法能够在机组满负荷运行过程中寻找出符合发电机转速分析的片段，并对机组的发电机转速波动平稳性进行评估，能够更加准确的评估机组运行状态。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风力发电机组转速波动平稳性的评估方法，其特征在于：

获取风力发电机组的满发功率序列和额定风速；

从满发功率序列中筛选出风速大于等于额定风速的时间序列，在时间序列的每个连续时间片段中提取偏航角保持不变的最长时段；将所有最长时段重新组成一个新的时间序列，即为转速平稳性分析时段；

针对转速平稳性分析时段，采取N折交叉验证法对发电机转速进行均值检验和方差检验，若能同时满足均值检验和方差检验则转速波动平稳，否则转速波动不平稳。

进一步地，所述满发功率序列为实际满发功率序列，实际满发功率序列的获取包括：

S101、计算初始的满发功率下限；

S102、提取大于满发功率下限的功率数据序列，并设定有效满发功率片段的持续长度，选择长度大于等于该持续长度的功率片段，得到若干动态额定功率区间；

S103、将若干动态额定功率区间对应的功率数据按照时间顺序进行合并，得到新的功率数据序列，并计算出新的满发功率下限；

S104、重复步骤S102和S103，直到得到的新的功率数据序列或者满发功率下限不再变化，此时新的功率数据序列即为实际满发功率序列。

进一步地，所述额定风速为与实际满发功率序列相对应的真实额定风速。

进一步地，获取与转速平稳性分析时段对应的功率序列和发电机转速序列，针对发电机转速序列采取N折交叉验证法，对发电机转速进行均值检验和方差检验，若能同时满足均值检验和方差检验则转速波动平稳，否则转速波动不平稳。

进一步地，采取N折交叉验证法对发电机转速进行均值检验和方差检验包括：

S301、依据发电机转速序列，每次从中选择一个子集作为集合A，剩余子集的集合记作集合B；

S302、均值验证：将集合A和B进行两独立样本t检验，并求出此时的t值和p值；如果p0.05，则通过验证，反之则没有通过验证；