确定风电机组弃风电量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弃风电量的装置，该装置包括：数据获取设备，用于获取风电机组在发电性能劣化时段内的运行数据；理论发电量确定设备，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论发电量；实际发电量确定设备，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的实际发电量；弃风电量确定设备，用于确定所述理论发电量与所述实际发电量的差值，得到所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的弃风电量。该方案可以确定出风电机组能量捕获能力开始下降但是未触发故障停机期间的弃风电量，有利于提高风电机组弃风电量的精细化分类及统计计算准确度。

Device for Determining Abandoned Wind Power Volume of Wind Turbines

The embodiment of the utility model provides a device for determining the abandoned wind power of a wind turbine. The device includes: a data acquisition device for acquiring the operation data of a wind turbine during the period of power generation performance deterioration; a theoretical generating capacity determination device for determining the theoretical generating capacity of the wind turbine during the period of power generation performance deterioration based on the operation data; and a practical generating capacity for the wind turbine during the period of power generation performance deterioration. The determination device is used to determine the actual power generation of the wind turbine group during the power generation performance deterioration period based on the operation data, and the abandoned wind power determination device is used to determine the difference between the theoretical power generation and the actual power generation, and to obtain the abandoned wind power of the wind turbine group during the power generation performance deterioration period. The scheme can determine the amount of wind power discarded during the period when the energy capture capability of wind turbines begins to decline but failures are not triggered. It is helpful to improve the precision of classification and statistical calculation of wind power discarded by wind turbines.

【技术实现步骤摘要】
确定风电机组弃风电量的装置
本技术涉及风电机组
，特别涉及一种确定风电机组弃风电量的装置。
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。目前风电行业通常采用弃风电量、等效利用小时数等指标进行风电场运行性能的总体分析评价。风电机组投入运行后，随着投运时间的推移，由于部件损伤、关键部件老化、温度过高或过低、塔架振动过大等原因，可能会导致风机能量捕获能力下降，风机的功率特性曲线发生偏移，风电机组的发电量也会减少，造成部分风电弃风电量。现有技术方案主要对风电场总体弃风电量，或者对电网调度限电、机组故障停机造成的弃风电量进行了研究，而对风电机组发电性能劣化但未造成停机的弃风电量未进行分类及统计计算，从而降低了风电场弃风电量因素的分类精确度，无法精确定位各种因素造成的弃风电量。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种确定风电机组弃风电量的装置，以解决现有技术中统计风电机组弃风电量时准确度低的技术问题。该装置包括：数据获取设备，用于获取风电机组在发电性能劣化时段内的运行数据，其中，所述发电性能劣化时段是指所述风电机组在实际功率小于理论可发功率的运行时段中除了故障停机时段和电网因素限功率时段之外的时段；理论发电量确定设备，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论发电量；实际发电量确定设备，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的实际发电量；弃风电量确定设备，用于确定所述理论发电量与所述实际发电量的差值，得到所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的弃风电量。在本技术实施例中，提出了一种确定风电机组在发电性能劣化时段内的弃风电量的装置，其中，该发电性能劣化时段是风电机组在实际功率小于理论可发功率的运行时段中除了故障停机时段和电网因素限功率时段之外的时段，即发电性能劣化时段是风电机组能量捕获能力开始下降但是未触发故障停机的时段。通过本申请可以确定出风电机组能量捕获能力开始下降但是未触发故障停机期间的弃风电量，使得在统计风电机组的弃风电量时，可以考虑由于风电机组发电性能劣化但未导致故障停机的弃风电量，进而有利于提高统计风电机组弃风电量的准确度。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弃风电量的装置的结构框图；图2是本技术实施例提供的一种功率特性曲线的示意图；图3是本技术实施例提供的一种确定风电机组弃风电量的装置的结构示意图；图4是本技术实施例提供的一种减法器的电路示意图。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弃风电量的装置，如图1所示，该装置包括：数据获取设备101，用于获取风电机组在发电性能劣化时段内的运行数据，其中，所述发电性能劣化时段是指所述风电机组在实际功率小于理论可发功率的运行时段中除了故障停机时段和电网因素限功率时段之外的时段；理论发电量确定设备102，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论发电量；实际发电量确定设备103，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的实际发电量；弃风电量确定设备104，用于确定所述理论发电量与所述实际发电量的差值，得到所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的弃风电量。由图1所示可知，在本技术实施例中，提出了一种确定风电机组在发电性能劣化时段内的弃风电量的装置，其中，该发电性能劣化时段是风电机组在实际功率小于理论可发功率的运行时段中除了故障停机时段和电网因素限功率时段之外的时段，即发电性能劣化时段是风电机组能量捕获能力开始下降但是未触发故障停机的时段。通过本申请可以确定出风电机组能量捕获能力开始下降但是未触发故障停机期间的弃风电量，使得在统计风电机组的弃风电量时，可以考虑由于风电机组发电性能劣化但未导致故障停机的弃风电量，进而有利于提高统计风电机组弃风电量的准确度。具体实施时，上述发电性能劣化时段是出现在风电机组投入运行后，随着投运时间的推移，由于部件损伤、关键部件老化、温度过高或过低、塔架振动过大等原因，可能会导致风电机组能量捕获能力下降，风电机组的功率特性曲线发生偏移，即此时为发电性能劣化时段。如图2所示，某风电机组运行3年后的功率特性曲线2相比初始投运时的功率曲线1向下偏移，风电机组的发电量也会减少，造成部分风电弃风。由于发电性能劣化后不会马上引发故障，当能量捕获能力下降到一定程度时，才会触发保护，造成故障停机。因此，有必要在风电机组状态开始劣化但还未触发故障停机的运行期间内，分析确定由于风电机组的发电性能劣化导致的弃风电量。具体实施时，分析确定由于风电机组的发电性能劣化导致的弃风电量，一方面可以准确量化评估风电机组发电性能的劣化趋势，为发电性能劣化严重的风电机组的检修、技改等提供依据；另一方面通过对风电机组本身性能劣化损失电量的量化评估，可为风电机组弃风电量精细化分类统计及治理提供依据。具体实施时，上述数据获取设备可以是接收设备或通信设备，直接接收或获取上述装置之外的设备发送的风电机组在发电性能劣化时段内的运行数据；上述数据获取设备还可以是温度传感器、振幅传感器等设备，以直接采集风电机组在发电性能劣化时段内的运行数据。具体的，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、大气压强以及塔架振动幅度数据等。具体实施时，在本实施例中，如图3所示，上述理论发电量确定设备102包括以下结构来确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论发电量：曲线采集设备(图中未示出)，用于获取所述风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线，其中，所述功率特性曲线是在所述风电机组初始投运且符合运行要求的情况下获取的；具体的，风速数据采集设备(图中未示出)，用于获取所述风电机组在所述发电性能劣化时段内在标准空气密度下的风速数据；理论可发功率获取设备1021，用于获取所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论可发功率，其中，所述理论可发功率是根据所述功率特性曲线和所述风速数据得到的；第一乘法器1022(例如，可以通过型号为MC1496的芯片实现乘法器的功能)，用于输入所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论可发功率和发电性能劣化时间，输出所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论可发功率和发电性能劣化时间的乘积，得到所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论发电量。具体的，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定风电机组弃风电量的装置，其特征在于，包括：数据获取设备，用于获取风电机组在发电性能劣化时段内的运行数据，其中，所述发电性能劣化时段是指所述风电机组在实际功率小于理论可发功率的运行时段中除了故障停机时段和电网因素限功率时段之外的时段；理论发电量确定设备，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论发电量；实际发电量确定设备，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的实际发电量；弃风电量确定设备，用于确定所述理论发电量与所述实际发电量的差值，得到所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的弃风电量。

【技术特征摘要】
1.一种确定风电机组弃风电量的装置，其特征在于，包括：数据获取设备，用于获取风电机组在发电性能劣化时段内的运行数据，其中，所述发电性能劣化时段是指所述风电机组在实际功率小于理论可发功率的运行时段中除了故障停机时段和电网因素限功率时段之外的时段；理论发电量确定设备，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的理论发电量；实际发电量确定设备，用于基于所述运行数据确定所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的实际发电量；弃风电量确定设备，用于确定所述理论发电量与所述实际发电量的差值，得到所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的弃风电量。2.如权利要求1所述的确定风电机组弃风电量的装置，其特征在于，所述理论发电量确定设备，包括：曲线采集设备，用于获取所述风电机组在标准空气密度下的功率特性曲线，其中，所述功率特性曲线是在所述风电机组初始投运且符合运行要求的情况下获取的；风速数据采集设备，用于获取所述风电机组在所述发电性能劣化时段内在标准空气密度下的风速数据；理论可发功率获取设备，用于获取所述风电机组在所述发电性能劣化时段内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扬帆，宋鹏，柳玉，崔阳，刘辉，杨伟新，吴宇辉，吴林林，王正宇，刘京波，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