一种机组改造经济性的评估方法技术

本发明专利技术公开了一种机组改造经济性的评估方法，包括如下步骤：步骤一：采集财务系统中的数据，数据为周期T内改造总成本，改造总成本用Q1表示。步骤二：计算周期T内改造后发电量提升带来的收益并进行分析处理；本发明专利技术的有益效果是：从财务系统和SCADA系统中直接获取数据，并对数据进行自动计算及存储，免去手动计算过程，提高了工作效率；可以降低了各年风况差异对机组发电量的影响，解决了传统的评估方法误差大，风电场各年风速不一样，很难确定是因为技改造成的发电量的改变，还是各年风速的改变带来的发电量的提升或降低的问题。带来的发电量的提升或降低的问题。带来的发电量的提升或降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种机组改造经济性的评估方法


[0001]本专利技术涉及风力发电领域，具体为一种机组改造经济性的评估方法。

技术介绍

[0002]近年来我国风电机组装机容量不断攀升，风电技术发展日新月异，风电领域的新技术、新方法不断涌现，为改善风电机组的性能，降低运维成本，提高机组的发电量，风电运营商对早期已投运的风电机组进行技术改造的需求日益迫切。
[0003]目前风电场在对机组进行改造项目的经济性评估时，通常采用对投资费用与获得效益进行对比的方法进行，在计算通过技改获得的各年增加的收益时，简单的采用技改后各年发电量提升收益同技改前各年发电量进行对比，这种预测方法误差大，风电场各年风速不一样，很难确定是因为技改造成的发电量的改变，还是各年风速的改变带来的发电量的提升或降低，也就是无法根据各年的实际风况评估各年发电量的提升量，因技术改造带来的故障率的降低或增高、人员增减、备品备件库存成本等因素缺少考虑，不能全面的评估因技改带来的收益。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提出一种机组改造经济性的评估方法，在充分考虑各年风况差异对机组发电量的影响同时，还综合考虑了故障率、人员、备品备件消耗成本因素，评估更加客观、准确。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种机组改造经济性的评估方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一：采集财务系统中的数据，数据为周期T内改造总成本，改造总成本用Q1表示；
[0007]步骤二：计算周期T内改造后发电量提升带来的收益，具体包括：
[0008]在计算各机位改造前、后的发电量时，通过计算风电机组改造前后经归一化处理后的发电量差完成；
[0009]在机舱传递函数已知时，可以直接利用SCADA系统中记录的改造机组的发电量数据进行分析，改造前和改造后的发电量均可按下式计算：
[0010]Q
T
＝Q
SCADA
+Q
Wind
+Q
Net
+Q
People
ꢀꢀꢀ
(式1)
[0011]其中：Q
SCADA
为评估周期T内SCADA系统中记录的机组的发电量；
[0012]Q
Wind
为评估周期T内当地平均风速差异引起的机组的发电量差异值；
[0013]Q
Net
为评估周期T内电网故障造成机组不能并网损失的发电量；
[0014]Q
People
为评估周期T内人为因素停机造成的机组发电量损失；
[0015]Q
Wind
计算时利用改造前或改造后的机组实测功率曲线与经传递函数修正的自由流风速V
C
‑
Wind
(t)进行计算，在使用改造后的动态功率曲线P
B
时，利用改造前的经修正的自由流风速数据得到风频分布函数：
[0016][0017]其中，v代表10分钟平均风速；
[0018]A代表尺度因子；
[0019]k代表形状因子；
[0020]根据改造前或改造后的功率曲线及改造前的风频分布函数，通过公式计算周期T内在风电机组改造后与改造前同等风况条件下的发电量，具体表现为：
[0021][0022]其中，Q
C
‑
F
为改造前同等风况条件下的发电量；
[0023]P为评估周期T内在风电机组改造前功率曲线；
[0024]T为评估周期T；
[0025]f(v)代表改造前风频分布函数；
[0026]评估周期T内当地平均风速差异引起的机组的发电量差异值为：
[0027]Q
Wind
＝Q
F
‑
Q
C
‑
F
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(式4)
[0028]其中，Q
F
为改造前风频分布函数和改造后功率曲线风电机组评估周期T内的发电量，Q
C
‑
F
为改造前同等风况条件下的发电量；
[0029]当机舱传递函数未知时，利用改造后或改造前风机功率曲线、改造前后机舱风速重新计算改造前后的归一化发电量，并进行对比，在使用改造后的功率曲线时，具体处理步骤为：
[0030]1)从SCADA系统已有的运行数据中获取改造后的风机功率曲线P
B
；
[0031]2)计算评估周期T内风电场改造前、后风频分布，分别利用风机SCADA机舱风速数据计算该风电场风频分布；
[0032][0033]3)根据改造后功率曲线P
B
及改造前、后的风频分布函数，可计算评估周期T内的改造前、后的发电量，公式表现为：
[0034][0035]其中，Qi为利用机舱测风数据拟合出的风频分布函数计算改造前风电机组评估周期T内的发电量Q
F
或改造后风电机组评估周期T内的发电量Q
B
；
[0036]P
B
为评估周期T内风电机组改造后功率曲线；
[0037]T为评估周期；
[0038]f(v)为改造前或改造后风频分布函数；
[0039]通过Q
Net
、Q
People
、Q
B
、Q
F
计算机组改造前后的发电量改变量ΔQ
T
，当ΔQ
T
为正，则说明改造后发电量得到了提升，当为ΔQ
T
负，则说明发电量未得到提升，ΔQ
T
的计算公式为：
[0040]ΔQ
T
＝Q
B
‑
Q
F
+ΔQ
Net
+ΔQ
People
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(式7)
[0041]再根据上网电价(p)可计算出改造后发电量提升带来的收益Q2：
[0042]Q2＝ΔQ
T
×
p。
[0043]4)计算改造期间发电量损失收益Q3；
[0044]改造期间发电量损失收益Q3的计算可利用同时期风场同等类型风机的平均发电量Q
AV
和上网电价(p)进行计算，计算公式为：
[0045]Q3＝Q
AV
×
p；
[0046]5)计算各机组评估周期T内运维费用改变量Q4，增加为正、减少为负，计算公式为：
[0047]Q4＝Q
4F
‑
Q
4B
[0048]Q
4F
包括改造前的日常运维使用的人员成本、消耗的备品备件、耗材数量成本；
[0049]Q
4B
包括改造后的日常运维使用的人员成本、消耗的备品备件、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机组改造经济性的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：采集财务系统中的数据，数据为周期T内改造总成本，改造总成本用Q1表示；步骤二：计算周期T内改造后发电量提升带来的收益，具体包括：在计算各机位改造前、后的发电量时，通过计算风电机组改造前后经归一化处理后的发电量差完成；在机舱传递函数已知时，可以直接利用SCADA系统中记录的改造机组的发电量数据进行分析，改造前和改造后的发电量均可按下式计算：Q
T
＝Q
SCADA
+Q
Wind
+Q
Net
+Q
People
ꢀꢀꢀꢀ
(式1)其中：Q
SCADA
为评估周期T内SCADA系统中记录的机组的发电量；Q
Wind
为评估周期T内当地平均风速差异引起的机组的发电量差异值；Q
Net
为评估周期T内电网故障造成机组不能并网损失的发电量；Q
People
为评估周期T内人为因素停机造成的机组发电量损失；Q
Wind
计算时利用改造前或改造后的机组实测功率曲线与经传递函数修正的自由流风速V
C
‑
Wind
(t)进行计算，在使用改造后的动态功率曲线P
B
时，利用改造前的经修正的自由流风速数据得到风频分布函数：其中，v代表10分钟平均风速；A代表尺度因子；k代表形状因子；根据改造前或改造后的功率曲线及改造前的风频分布函数，通过公式计算周期T内在风电机组改造后与改造前同等风况条件下的发电量，具体表现为：其中，Q
C
‑
F
为改造前同等风况条件下的发电量；P为评估周期T内在风电机组改造前功率曲线；T为评估周期；f(v)代表改造前风频分布函数；评估周期T内当地平均风速差异引起的机组的发电量差异值为：Q
Wind
＝Q
F
‑
Q
C
‑
F
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(式4)其中，Q
F
为改造前风频分布函数和改造后功率曲线风电机组评估周期T内的发电量，Q
C
‑
F
为改造前同等风况条件下的发电量；当机舱传递函数未知时，利用改造后或改造前风机功率曲线、改造前后机舱风速重新计算改造前后的归一化发电量，并进行对比，在使用改造后的功率曲线时，具体处理步骤为：1)从SCADA系统已有的运行数据中获取改造后的风机功率曲线P
B
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉，彭强，余荣胜，丁建新，张亚松，滕越，韩斌，孔繁新，
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：