[发明专利]一种用于兆瓦级风电机组的载荷及性能测试方法及装置

摘要

本发明公开了一种用于兆瓦级风电机组的载荷及性能测试方法及装置，方法包括分别在不同风速下对被测试的兆瓦级风电机组的主控制系统进行数据采样，在每种风速下采样指定的时间得到多组采样数据，基于前述多组采样数据得到实测功率曲线、实测变桨驱动力矩曲线、实测偏航驱动力矩曲线并分别生成上述实测曲线对应的理论曲线，根据所述三种实测曲线和理论曲线综合数值误差值是否同时小于指定阈值来判定测试是否通过；装置则包括与方法对应的风电机组数据采样模块、实测曲线生成模块、理论曲线生成模块和曲线比较分析模块。本发明具有准确度高、可靠性好、测试时间短、实施成本低、简单实用、通用性好、易于工程实现、安全性高的优点。

主权项

一种用于兆瓦级风电机组的载荷及性能测试方法，其特征在于实施步骤如下：1)分别在不同风速下对被测试的兆瓦级风电机组的主控制系统进行数据采样，在每种风速下采样指定的时间得到多组采样数据，每一组采样数组包括风参数、发电机参数、环境参数、变桨角、变桨驱动力矩和偏航驱动力矩，所述风参数包括风速和风向，所述发电机参数包括发电机的功率、转速和转矩，所述环境参数包括空气密度、大气压和绝对气温；2)将所有风参数中的风速进行预处理得到风速的平均值、标准偏差、最大值、最小值，针对预处理后的风参数和发电机参数采用bin方法进行处理，计算出每种风速下的规范化风速平均值和规范化功率平均值，并根据所述每种风速下的规范化风速平均值和规范化功率平均值生成风电机组的实测功率曲线；并根据每种风速下的变桨驱动力矩生成实测变桨驱动力矩曲线，根据每种风速下的偏航驱动力矩生成实测偏航驱动力矩曲线；3)根据每一组采样数组中的空气密度、大气压和绝对气温计算出指定时间段内的空气密度，将所述指定时间段内的空气密度分别输入到风电专业bladed软件仿真生成理论动态功率曲线数据库、理论变桨角曲线数据库、理论变桨驱动力矩曲线数据库、理论偏航驱动力矩曲线数据库，分别对所述理论动态功率曲线数据库、理论变桨角曲线数据库、理论变桨驱动力矩曲线数据库、理论偏航驱动力矩曲线数据库插值获取风电机组的理论动态功率曲线、理论变桨驱动力矩曲线、理论偏航驱动力矩曲线；4)分别获取风电机组的实测功率曲线、理论动态功率曲线之间的综合数值误差值，实测变桨驱动力矩曲线、理论变桨驱动力矩曲线之间的综合数值误差值，实测偏航驱动力矩曲线、理论偏航驱动力矩曲线之间的综合数值误差值；如果上述三个综合数值误差的值均小于指定阈值，则判定被测试的兆瓦级风电机组载荷及性能测试通过，否则判定被测试的兆瓦级风电机组载荷及性能测试不通过；所述步骤3)中具体根据式(2)计算出指定时间段内的空气密度，且所述指定时间段的长度为10分钟；ρ10min＝B10min/R0T10min    (2)式(2)中，ρ10min表示指定时间段内的平均空气密度，B10min表示指定时间段内的平均大气压，T10min表示指定时间段内的平均绝对气温，R0表示干燥空气气体常数，所述干燥空气气体常数取值为287.05J/kgK。