一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，包括步骤：1)调取项目每台风电机组稳定并网运行以来的SCADA数据，以及风电场运行维护记录，拟合出每台风电机组功率曲线；2)将所有风电机组插补出一套同期完整日历年的SCADA平均风速时序数据；3)将每台机组完整日历年SCADA平均风速时序数据订正成代表年SCADA平均风速时序数据；4)结合每台机组拟合的功率曲线与同期完整日历年SCADA平均风速时序数据，计算出每台风电机组运行同期完整日历年发电量；5)结合每台机组拟合的功率曲线与代表年SCADA平均风速时序数据，计算出每台风电机组代表年发电量。本发明专利技术用于对项目所处年发电量与代表年发电量进行评估，从而提高对项目发电量评估的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法
本专利技术属于风力发电
，更具体地，涉及一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法。
技术介绍
风电项目发电量的准确评估对于项目投资决策与运维管理而言至关重要。目前行业中针对已投运风电项目的发电量评估，主要采用以下方法，一是直接采用设计阶段的前期测风数据、地图、机组实际布置与功率曲线等对项目发电量进行重新复核，将重新复核结果作为项目的投资决策与运维管理依据；二是基于项目投运后的完整年实际运行数据与运维信息，对发电量进行复核，将复核的发电量结果作为项目的投资决策与运维管理依据。实际中经常存在项目全部风电机组尚未稳定投产一年，不具备完整年投运数据，且项目前期测风塔不具备代表性或已被拆除，在这种复杂情况下仍需有效评估项目实际年发电量的情况，这种情况如果仅采用对设计的重新复核，将可能造成设计复核的发电量结果与项目实际发电量存在较大偏差的风险。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，其能够针对投产未满一年的风电项目，充分利用已运行的机组与机组间数据，对项目所处年发电量与代表年发电量进行评估，从而提高对项目发电量评估的准确度。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，包括以下步骤：1)调取项目每台风电机组稳定并网运行以来的SCADA数据，以及风电场运行维护记录，拟合出每台风电机组功率曲线，即SCADA平均风速-有功功率曲线；2)利用同期相关性数据源以及邻近风电机组间同期SCADA风速相关性，将所有风电机组插补出一套同期完整日历年的SCADA平均风速时序数据；3)利用长期相关性数据源，将以上步骤2)中的每台机组完整日历年SCADA平均风速时序数据订正成代表年SCADA平均风速时序数据；4)结合每台机组拟合的功率曲线与同期完整日历年SCADA平均风速时序数据，计算出每台风电机组运行同期完整日历年发电量；5)结合每台机组拟合的功率曲线与代表年SCADA平均风速时序数据，计算出每台风电机组代表年发电量。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，所述调取的风电机组稳定并网运行以来的SCADA数据包括10min平均风速、10min平均有功功率、风电机组状态码时序、风电机组限电码与结冰状态码时序。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，所述风电场运行维护记录包括风电机组故障记录与检修台账、电站工作票与操作票、电网调度记录、电网停电纪录。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，所述拟合出每台风电机组功率曲线中，剔除风电机组非正常并网状态、风电机组限功率、叶片结冰、风电机组定检与故障检修、电网停电或限电的数据点。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，所述风电机组功率曲线拟合采用“区间法”。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，所述利用同期相关性数据源包括同期气象站数据源或同期中尺度数据源，具体采用哪种数据源根据数据源的可获得性、数据源同机组SCADA平均风速的相关性程度R的大小进行决定。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，所述利用同期相关性数据源以及邻近风电机组间同期SCADA风速相关性，插补出同期完整日历年的风电机组SCADA平均风速时序数据的步骤包括：首先选择项目投运时间最长的机组，将该风电机组SCADA风速时序数据与同期相关性数据源的风速数据进行相关性分析，当相关性R大于0.6时，则判定相关性较好，进而利用同期相关性数据源将该风电机组插补成完整日历年的SCADA平均风速时序数据；第二、对其他风电机组，先利用其机组同临近相关性R大于0.8且运行时段长的风电机组进行风速数据相关性分析与插补，然后对风电机组统一缺少的不足完整日历年时段，则采用同期相关性数据源与该风电机组已通过临近机组插补完后的数据进行相关性分析，当相关性R大于0.6时，则判定相关性较好，进而利用同期相关性数据源将该其他机组插补成完整日历年的SCADA平均风速时序数据。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，所述利用长期相关性数据源包括长期气象站数据源或长期中尺度数据源，根据同期相关性数据源遴选中确定的相关性程度较高的那个数据源作为长期数据源。本专利技术进一步的改进在于，步骤5)中，所述风电机组同期完整日历年与代表年发电量计算采用以下公示计算：本专利技术与现有技术相比，具有如下有益的技术效果：本专利技术为投产未满一年项目发电量的准确评估，提供了有益的解决方法；评估过程中对风电机组已投运实际数据进行了充分利用，该数据源自各机位点风电机组实际运行现场，能够更加准确的代表各机位点的实际风能资源水平与风电场及风电机组运行状况，使风电项目发电量评估结果更加精准与可靠。附图说明图1为根据本专利技术的实施例的基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法流程图。图2为根据本专利技术的实施例的风电机组功率曲线拟合流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本实施例所提供的一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，其具体实施过程如下：步骤101，调取项目每台风电机组稳定并网运行以来的SCADA数据，数据包括10min平均风速、10min平均机舱位置与风向角偏差、10min平均有功功率、风电机组状态码时序、风电机组限电(功率)码与结冰状态码时序；收集风电场运行维护记录，包括风电机组故障记录与检修台账、电站工作票与操作票、电网调度记录、电网停电纪录；根据调取的SCADA数据和收集的运维记录，针对每台机组筛选出正常并网发电状态下的数据；基于筛选出的每台正常并网发电状态下的数据，拟合出每台风电机组功率曲线，即SCADA平均风速-有功功率曲线。如图2所示，每台风电机组正常并网发电状态下的数据提取方法与步骤如下：步骤201，首先根据风电机组状态码时序，筛选出代表风电机组处于并网状态的时间段序列T1，这里的并网状态包含了正常并网状态和非正常并网状态。SCADA系统通常采用不同数字表示风电机组的不同状态，例如“0”代表机组维护，“1”代表机组启动，“2”代表待机，“3”代表故障停机，“4代表正常停机”，“5”代表手动停机，“6”代表机组并网，“7”代表机组通讯中断。因此风电机组在运行过程中，其状态是根据实际情况实时变化的，对应其状态码也在随时间实时变动。根据以上举例的状态码指代的风电机组状态为例，此步工作相当于在风电机组运行的时间序列中，筛选出风电机组状态码保持为“6”的时间段序列T1。步骤202，根据风电机组限电(功率)码时序，在a)筛选出的代表风电机组处于并网状态的时间段序列T1中，进一步筛选出代表风电机组未被限电(限功率)的时间段序列。例如“0”代表机组未被被限电(限功率)运行，“1”代表机组被限电(限功率)运行，相当于筛选出风电机组限电(功率)码保持为“0”的时间段序列T2。步骤203，对存在明显冰冻环境的风电场项目，还应根据风电机组叶片结冰状态码时序，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)调取项目每台风电机组稳定并网运行以来的SCADA数据，以及风电场运行维护记录，拟合出每台风电机组功率曲线，即SCADA平均风速-有功功率曲线；/n2)利用同期相关性数据源以及邻近风电机组间同期SCADA风速相关性，将所有风电机组插补出一套同期完整日历年的SCADA平均风速时序数据；/n3)利用长期相关性数据源，将以上步骤2)中的每台机组完整日历年SCADA平均风速时序数据订正成代表年SCADA平均风速时序数据；/n4)结合每台机组拟合的功率曲线与同期完整日历年SCADA平均风速时序数据，计算出每台风电机组运行同期完整日历年发电量；/n5)结合每台机组拟合的功率曲线与代表年SCADA平均风速时序数据，计算出每台风电机组代表年发电量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)调取项目每台风电机组稳定并网运行以来的SCADA数据，以及风电场运行维护记录，拟合出每台风电机组功率曲线，即SCADA平均风速-有功功率曲线；
2)利用同期相关性数据源以及邻近风电机组间同期SCADA风速相关性，将所有风电机组插补出一套同期完整日历年的SCADA平均风速时序数据；
3)利用长期相关性数据源，将以上步骤2)中的每台机组完整日历年SCADA平均风速时序数据订正成代表年SCADA平均风速时序数据；
4)结合每台机组拟合的功率曲线与同期完整日历年SCADA平均风速时序数据，计算出每台风电机组运行同期完整日历年发电量；
5)结合每台机组拟合的功率曲线与代表年SCADA平均风速时序数据，计算出每台风电机组代表年发电量。


2.根据权利要求1所述的一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，其特征在于，步骤1)中，所述调取的风电机组稳定并网运行以来的SCADA数据包括10min平均风速、10min平均有功功率、风电机组状态码时序、风电机组限电码与结冰状态码时序。


3.根据权利要求1所述的一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，其特征在于，步骤1)中，所述风电场运行维护记录包括风电机组故障记录与检修台账、电站工作票与操作票、电网调度记录、电网停电纪录。


4.根据权利要求1所述的一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，其特征在于，步骤1)中，所述拟合出每台风电机组功率曲线中，剔除风电机组非正常并网状态、风电机组限功率、叶片结冰、风电机组定检与故障检修、电网停电或限电的数据点。


5.根据权利要求1所述的一种基于风机运行数据的风电项目发电量评估方法，其特征在于，步骤1)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷航，张瑞刚，余成，刘河生，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61