确定风电机组限功率数据的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供了一种确定风电机组限功率数据的装置，该装置包括：曲线采集设备，用于获取风电机组的运行数据，获取风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线；时段确定设备，用于基于所述功率特性曲线和所述运行数据，确定所述风电机组的限功率时段；时段识别设备，用于在所述风电机组的限功率时段内，确定机组因素限功率时段和电网因素限功率时段。该方案有利于准确区别不同原因导致的机组限功率数据，进而有利于准确计算各原因导致的发电量损失和弃风电量。

A Device for Determining Power Limit Data of Wind Turbines

The embodiment of the utility model provides a device for determining power limit data of wind turbines. The device comprises a curve acquisition device for obtaining operation data of wind turbines and obtaining power characteristic curve of wind turbines under standard air density, and a time period determination device for determining power limit of wind turbines based on the power characteristic curve and operation data. A time period identification device is used to determine the power limit period of the unit factor and the power limit period of the grid factor within the power limit period of the wind turbine unit. This scheme is helpful to accurately distinguish the limited power data of units caused by different reasons, and then to accurately calculate the generation loss and abandoned wind power caused by various reasons.

【技术实现步骤摘要】
确定风电机组限功率数据的装置
本技术涉及风电机组
，特别涉及一种确定风电机组限功率数据的装置。
技术介绍
近年来，我国风电新增装机容量迅猛发展，2016年全国新增风电装机2337万千瓦，累计装机容量达到1.69亿千瓦，继续排名世界第一。然而，尽管中国风电产业发展迅速，我国风电利用水平和发电能力却有很大提升空间，2017年全国风电平均利用小时数1742小时，全年弃风电量高达497亿千万时。如何解决风电并网消纳、提升风电场的发电量，已经越来越受到关注和研究。其中，由于机组限功率运行是导致风电场发电量损失的重要环节。风电机组实际运行时，其限功率主要包括两部分：一是由于电网通道受阻、调峰困难等导致的电网因素限功率，由电网调度下发给风电场后，再由风电场通过AGC(AutomaticGainControl，自动发电控制)系统下发给场内各风电机组，实现风电机组的限功率运行；二是由于风电机组缺陷导致的机组因素限功率，由风电机组主控系统根据机组当前的运行状况和采集的变量，判断风电机组是否存在缺陷，若存在缺陷则自动控制风电机组降功率运行。由于两种限功率因素在功率散点图中表现一致，而多数风机未配置限功率标志位，无法准确区分电网因素限功率数据和机组因素限功率数据。在统计风电场弃风电量时，现有技术大部分情况下把风电机组的限功率运行状态粗略的统计为电网因素限功率，而未对其中的机组因素限功率数据和电网因素限功率数据进行准确区分，进而影响了风电机组发电量损失和弃风电量计算的准确性。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种确定风电机组限功率数据的装置，以解决现有技术中无法识别机组因素限功率数据和电网因素限功率数据的技术问题。该装置包括：曲线采集设备，用于获取风电机组的运行数据，获取风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线；时段确定设备，用于基于所述功率特性曲线和所述运行数据，确定所述风电机组的限功率时段；时段识别设备，用于在所述风电机组的限功率时段内，确定机组因素限功率时段和电网因素限功率时段。在本技术实施例中，首先获取风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线和运行数据，进而基于在标准空气密度下的功率特性曲线和运行数据，确定风电机组的限功率时段，然后，在风电机组的限功率时段内，确定机组因素限功率时段和电网因素限功率时段，提出了一种基于风电机组的限功率时段来识别机组因素限功率时段和电网因素限功率时段的技术方案。有利于准确区别不同原因导致的机组限功率数据，进而有利于准确计算各原因导致的发电量损失和弃风电量。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的限定。在附图中：图1是本技术实施例提供的一种确定风电机组限功率数据的装置的结构框图图；图2是本技术实施例提供的一种确定风电机组限功率数据的装置的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本技术做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。在本技术实施例中，提供了一种确定风电机组限功率数据的装置，如图1所示，该装置包括：曲线采集设备101，用于获取风电机组的运行数据，获取风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线；时段确定设备102，用于基于所述功率特性曲线和所述运行数据，确定所述风电机组的限功率时段；时段识别设备103，用于在所述风电机组的限功率时段内，确定机组因素限功率时段和电网因素限功率时段。由图1所示可知，在本技术实施例中，首先获取风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线和运行数据，进而基于在标准空气密度下的功率特性曲线和运行数据确定风电机组的限功率时段，然后，在风电机组的限功率时段内，确定机组因素限功率时段和电网因素限功率时段，提出了一种基于风电机组的限功率时段来识别机组因素限功率时段和电网因素限功率时段的技术方案。有利于准确区别不同原因导致的机组限功率数据，进而有利于准确计算各原因导致的发电量损失和弃风电量。具体实施时，上述运行数据可以包括以下参数：目标功率指令Pgi、实际功率Pi、机舱风速Vi、齿轮箱温度、齿轮箱轴承温度、机舱温度以及塔架振动幅度数据等。具体实施时，上述曲线采集设备可以是接收设备或通信设备，用于接收或获取风电机组的运行数据以及获取风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线。具体的，上述功率特性曲线可以是上述装置之外的设备生成的，例如，上述装置之外的设备先将运行数据中的非正常状态数据剔除后，将运行数据中的当前风速数据折算为标准空气密度下的风速数据，可以通过公式(1)来折算风速数据，再拟合得到风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线，进而上述曲线采集设备直接接收或获取上述装置之外的设备发送的功率特性曲线。具体的，上述装置之外的设备可以是单片机(例如，80C51单片机)、DSP芯片(例如，TMS320系列DSP芯片)等设备。其中，Vni为折算到标准空气密度下的风速，Vi为实际风速，ρi为实际空气密度，ρ0为标准空气密度。具体实施时，在本实施例中，如图2所示，上述时段确定设备102包括以下结构来确定所述风电机组的限功率时段：风速采集设备(图中未示出)，用于获取所述风电机组在标准空气密度下的当前机舱风速；具体的，在标准空气密度下的当前机舱风速是指当前机舱风速在标准空气密度下折算后的机舱风速数据，该具体折算过程可以通过上述装置之外的其他设备来处理，风速采集设备可以是接收设备或通信设备，风速采集设备直接接收或获取在标准空气密度下的当前机舱风速。功率获取设备1021，用于获取所述风电机组的当前可发功率，其中，所述风电机组的当前可发功率是基于所述当前机舱风速和所述功率特性曲线得到的；具体的，该功率获取设备可以是接收设备或通信设备，用于接收或获取风电机组的当前可发功率，风电机组的当前可发功率可以通过上述装置之外的设备处理得到，功率获取设备直接接收或获取上述装置之外的设备发送的风电机组的当前可发功率。上述装置之外的设备可以是单片机(例如，80C51单片机)、DSP芯片(例如，TMS320系列DSP芯片)等设备。第一比较器1022，用于输入所述风电机组的实际有功功率和额定有功功率，在所述风电机组的实际有功功率小于额定有功功率时，输出高电平信号，否则，输出低电平信号；第二比较器1023，用于输入所述风电机组的实际有功功率和所述风电机组的当前可发功率，在所述风电机组的实际有功功率小于所述风电机组的当前可发功率时，输出高电平信号，否则，输出低电平信号；第一与门1024，所述第一比较器和所述第二比较器的输出端与所述第一与门的输入端连接，所述第一与门用于，在所述第一比较器和所述第二比较器均输出高电平信号且所述实际有功功率大于0的情况下(此时所述实际有功功率小于额定有功功率、所述实际有功功率小于所述当前可发功率且所述实际有功功率大于0)，输出高电平信号，所述第一与门输出的高电平信号表示当前时段为所述风电机组的限功率时段。具体实施时，统计出风电机组的限功率时段后，在本实施例中，如图2所示，上述时段识别设备103包括以下结构来在风电机组的限功率时段内，确定机组因素限功率时段和电网因素限功率时段：参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定风电机组限功率数据的装置，其特征在于，包括：曲线采集设备，用于获取风电机组的运行数据，获取风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线；时段确定设备，用于基于所述功率特性曲线和所述运行数据，确定所述风电机组的限功率时段；时段识别设备，用于在所述风电机组的限功率时段内，确定机组因素限功率时段和电网因素限功率时段。

【技术特征摘要】
1.一种确定风电机组限功率数据的装置，其特征在于，包括：曲线采集设备，用于获取风电机组的运行数据，获取风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线；时段确定设备，用于基于所述功率特性曲线和所述运行数据，确定所述风电机组的限功率时段；时段识别设备，用于在所述风电机组的限功率时段内，确定机组因素限功率时段和电网因素限功率时段。2.如权利要求1所述的确定风电机组限功率数据的装置，其特征在于，所述时段确定设备，包括：风速采集设备，用于获取所述风电机组在标准空气密度下的当前机舱风速；功率获取设备，用于获取所述风电机组的当前可发功率，其中，所述风电机组的当前可发功率是基于所述当前机舱风速和所述功率特性曲线得到的；第一比较器，用于输入所述风电机组的实际有功功率和额定有功功率，在所述风电机组的实际有功功率小于额定有功功率时，输出高电平信号，否则，输出低电平信号；第二比较器，用于输入所述风电机组的实际有功功率和所述风电机组的当前可发功率，在所述风电机组的实际有功功率小于所述风电机组的当前可发功率时，输出高电平信号，否则，输出低电平信号；第一与门，所述第一比较器和所述第二比较器的输出端与所述第一与门的输入端连接，所述第一与门用于，在所述第一比较器和所述第二比较器均输出高电平信号且所述实际有功功率大于0的情况下，输出高电平信号，所述第一与门输出的高电平信号表示当前时段为所述风电机组的限功率时段。3.如权利要求2所述的确定风电机组限功率数据的装置，其特征在于，所述时段识别设备，包括：参数采集设备，用于获取所述风电机组的限功率变量参数的运行值...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋鹏，张扬帆，杨伟新，柳玉，崔阳，刘辉，吴宇辉，刘京波，王正宇，吴林林，王晓声，程雪坤，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网有限公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11