專利名稱:風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法及風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法及風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著風(fēng)電的不斷發(fā)展,具有大量風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)電場也已經(jīng)越來越多,并且日漸成為電網(wǎng)供電系統(tǒng)的重要組成部分。在實際應(yīng)用中,風(fēng)電場經(jīng)常需要根據(jù)電網(wǎng)的要求來調(diào)用場內(nèi)的風(fēng)機機組,例如,電網(wǎng)會實時向風(fēng)電場發(fā)送功率需求,風(fēng)電場在接收到該功率需求后會將其與整個風(fēng)電場此時的輸出功率進行比較,并根據(jù)比較的差值對風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)機組進行調(diào)用,即,對相應(yīng)機組進行功率調(diào)節(jié)或者啟用/停用相應(yīng)機組。目前,風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機調(diào)用基本表現(xiàn)為隨機調(diào)用,S卩,現(xiàn)有的風(fēng)機調(diào)用方法未能考慮風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的實際工作情況,而是由操作人員較為隨機地對風(fēng)機進行啟/停操作或者進行升/降功率的操作。因此,上述風(fēng)電場風(fēng)機調(diào)用方式不僅高度依賴相應(yīng)機組工作的可靠性;而且還因忽略了諸如運行時間或其電氣部件的溫度等風(fēng)機實際工作情況,而可能導(dǎo)致某些機組長時間一直在運行、另一些機組則較長時間一直待機,從而增加機組故障率。 而且,風(fēng)機頻繁地隨機啟/停本身就會影響風(fēng)機的穩(wěn)定性和安全性,同時也會影響風(fēng)機的使用壽命。為此,如何對風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機機組進行合理調(diào)用就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其能夠?qū)︼L(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機進行合理調(diào)用,以提高風(fēng)機的利用率以及運行的穩(wěn)定性和安全性,并降低風(fēng)機故障率。類似地,為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明還提供一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其同樣能夠?qū)︼L(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機進行合理調(diào)用,以提高風(fēng)機的利用率以及運行的穩(wěn)定性和安全性, 并降低風(fēng)機故障率。為此,本發(fā)明提供一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其包括下述步驟1)實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù);幻根據(jù)所述狀態(tài)參數(shù)確定排序參量,并基于所述排序參量而確定風(fēng)機調(diào)用序列;幻基于所述風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài), 以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。其中,所述狀態(tài)參數(shù)至少包括累積運行時間、本次持續(xù)運行時間、累積待機時間、 本次持續(xù)待機時間、關(guān)鍵部件的溫度其中之一。所述關(guān)鍵部件可以包括發(fā)電機、變槳裝置和變流器。其中,在所述步驟幻中,當(dāng)采用一個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,所述排序參量為所述狀態(tài)參數(shù)本身。
其中,在所述步驟幻中,當(dāng)采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,為每一個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重,并基于此而計算得到所述排序參量。其中,在所述步驟幻中,當(dāng)采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,為每一個狀態(tài)參數(shù)設(shè)置優(yōu)先級,將優(yōu)先級高的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并通過比較各風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值來對風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機進行排序,并且當(dāng)多個風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值相等時,再將優(yōu)先級低一等級的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并以此來對所述多個風(fēng)機進一步排序,以形成風(fēng)機調(diào)用序列。其中,所述風(fēng)機調(diào)用序列包括運行機組調(diào)用序列和待機機組調(diào)用序列。其中,在所述步驟3)中,在所述風(fēng)電場需要升功率并且所述待機機組調(diào)用序列存在待機機組的情況下,基于所述待機機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)的待機機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在所述待機機組調(diào)用序列中的待機機組全部調(diào)用后仍不足以將所述風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,根據(jù)所述運行機組調(diào)用序列進一步調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求?;蛘?,在所述步驟幻中,在所述風(fēng)電場需要升功率并且所述待機機組調(diào)用序列不存在待機機組的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列來調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。其中,在所述步驟3)中,在所述風(fēng)電場需要降功率的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在所述運行機組調(diào)用序列中的機組全部調(diào)用后仍不足以將所述風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列進一步使該序列中的相應(yīng)機組停機,以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。作為另一個技術(shù)方案,本發(fā)明還提供一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其包括依次電連接的風(fēng)機狀態(tài)采集單元、調(diào)用序列確定單元以及風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元。其中,所述風(fēng)機狀態(tài)采集單元用于實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù),并將其傳輸至所述調(diào)用序列確定單元;所述調(diào)用序列確定單元根據(jù)所述狀態(tài)參數(shù)確定排序參量,并基于所述排序參量來對所述風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機進行排序以確定風(fēng)機調(diào)用序列;所述風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元基于所述風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場內(nèi)的輸出功率滿足電網(wǎng)的功率需求。其中,所述狀態(tài)參數(shù)至少包括累積運行時間、本次持續(xù)運行時間、累積待機時間、 本次持續(xù)待機時間、關(guān)鍵部件的溫度其中之一。所述關(guān)鍵部件可以包括發(fā)電機、變槳裝置和變流器。其中,在采用一個狀態(tài)參數(shù)來確定所述排序參量的情況下,所述調(diào)用序列確定單元將所述狀態(tài)參數(shù)本身確定為所述排序參量。其中,在采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量的情況下,所述調(diào)用序列確定單元為每一個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重,并基于此而計算得到所述排序參量。其中,在采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量的情況下,所述調(diào)用序列確定單元為每一個狀態(tài)參數(shù)設(shè)置優(yōu)先級,將優(yōu)先級高的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并通過比較各風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值來對風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機進行排序,并且當(dāng)多個風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值相等時,再將優(yōu)先級低一等級的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并以此來對所述多個風(fēng)機進一步排序,以形成風(fēng)機調(diào)用序列。
其中,所述風(fēng)機調(diào)用序列包括運行機組調(diào)用序列和待機機組調(diào)用序列。其中,所述風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元在所述風(fēng)電場需要升功率并且所述待機機組調(diào)用序列存在待機機組的情況下,基于所述待機機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)的待機機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在所述待機機組調(diào)用序列中的待機機組全部調(diào)用后仍不足以將所述風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,根據(jù)所述運行機組調(diào)用序列進一步調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求?;蛘?,所述風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元在所述風(fēng)電場需要升功率并且所述待機機組調(diào)用序列不存在待機機組的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列來調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。其中,所述風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元在所述風(fēng)電場需要降功率的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在所述運行機組調(diào)用序列中的機組全部調(diào)用后仍不足以將所述風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列進一步使該序列中的相應(yīng)機組停機,以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有下述有益效果在本發(fā)明提供風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法中,首先實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù)并基于此而確定風(fēng)機調(diào)用序列,而后再基于該調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機。由此可見,本發(fā)明是基于風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的實際工作狀態(tài)而對風(fēng)機進行調(diào)用的,而非像現(xiàn)有技術(shù)那樣隨機調(diào)用。因此,采用本發(fā)明提供風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法時,可以兼顧到各風(fēng)機的實際工作情況(諸如運行時間或其電氣部件溫度等)來對風(fēng)機進行合理調(diào)用,可盡可能使各風(fēng)機機組輪換工作并提高風(fēng)機的利用率,從而可以避免某些機組頻繁地啟/停,以及避免某些機組長時間疲勞運行而另一些機組則長時間待機等風(fēng)機使用不均衡情況,進而降低風(fēng)機機組的故障率、提高風(fēng)機機組運行的穩(wěn)定性和安全性,并延長風(fēng)機機組的使用壽命。類似地,在本發(fā)明提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)中,由于其包含有可實時采集各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù)的風(fēng)機狀態(tài)采集單元、基于上述狀態(tài)參數(shù)而確定風(fēng)機調(diào)用序列的調(diào)用序列確定單元以及基于該風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)風(fēng)機的風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元,因此,本發(fā)明提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)同樣是基于風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的實際工作狀態(tài)來對風(fēng)機進行調(diào)用的,而非像現(xiàn)有技術(shù)那樣隨機調(diào)用。因而,本發(fā)明提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)同樣能夠兼顧到各風(fēng)機的實際工作情況(諸如運行時間或其電氣部件溫度等)來對風(fēng)機進行合理調(diào)用,可盡可能使各風(fēng)機機組輪換工作并提高風(fēng)機的利用率,從而可以避免某些機組頻繁地啟/停,以及避免某些機組長時間疲勞運行而另一些機組則長時間待機等風(fēng)機使用不均衡情況,進而降低風(fēng)機機組的故障率、提高風(fēng)機機組運行的穩(wěn)定性和安全性,并延長風(fēng)機機組的使用壽命。
圖1為本發(fā)明一個具體實施例提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法的流程示意圖;以及圖2為本發(fā)明一個具體實施例提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法及風(fēng)機調(diào)用系進行詳細描述。請參閱圖1,其中示出了本發(fā)明第一實施例提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法的流程。在步驟110中,實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù)。所謂狀態(tài)參數(shù)至少包括下述參數(shù)其中之一累積運行時間、本次持續(xù)運行時間、累積待機時間、本次持續(xù)待機時間、關(guān)鍵部件的溫度。所謂關(guān)鍵部件可以包括發(fā)電機、變槳裝置和變流器,這種情況下,發(fā)電機的溫度Tl、變槳裝置的溫度T2和變流器的溫度T3也可被確定為風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù)。在步驟120中,根據(jù)前述狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量,并基于該排序參量而確定風(fēng)機調(diào)用序列。其中,風(fēng)機調(diào)用序列可以包括運行機組調(diào)用序列和待機機組調(diào)用序列。所謂運行機組調(diào)用序列指的是將風(fēng)電場內(nèi)全部在運行的機組按照排序參量的數(shù)值大小進行排序所得到的機組調(diào)用序列;所謂待機機組調(diào)用序列指的是將風(fēng)電場內(nèi)全部待機機組按照排序參量的數(shù)值大小進行排序所得到的機組調(diào)用序列。具體地,在步驟120中,當(dāng)采用一個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,該排序參量即為該狀態(tài)參數(shù)本身。當(dāng)采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,為每一個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重,并根據(jù)各狀態(tài)參數(shù)及其權(quán)重來計算得到排序參量??蛇x地,當(dāng)采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,為每一個狀態(tài)參數(shù)設(shè)置優(yōu)先級,將優(yōu)先級高的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,基于該排序參量來對風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機進行排序,即,通過比較各風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值來對風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機進行排序。在該排序過程中,如果多個風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值相等,則先將所述多個風(fēng)機并列排列,并且在風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機全部排序完畢后,將排序參量重新設(shè)定為優(yōu)先級低一等級的狀態(tài)參數(shù),并以此來對所述多個風(fēng)機進一步排序。 以此類推,以最終形成完整的風(fēng)機調(diào)用序列。在步驟130中,基于上述風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài),以使風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求,例如,使風(fēng)電場的輸出功率滿足電網(wǎng)的功率需求。具體地,在步驟130中,在風(fēng)電場需要升功率并且待機機組調(diào)用序列存在待機機組的情況下,基于待機機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)的待機機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在待機機組調(diào)用序列中的待機機組全部調(diào)用后仍不足以將風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,根據(jù)運行機組調(diào)用序列進一步調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求?;蛘?,在風(fēng)電場需要升功率并且待機機組調(diào)用序列不存在待機機組的情況下,基于運行機組調(diào)用序列來調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。而且,在所述步驟130中,在風(fēng)電場需要降功率的情況下,基于運行機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在運行機組調(diào)用序列中的機組全部調(diào)用后仍不足以將風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,再基于該運行機組調(diào)用序列進一步使該序列中的相應(yīng)機組停機,以使風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。下面結(jié)合風(fēng)電場功率調(diào)節(jié)的具體實例來對本發(fā)明提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法進行詳細說明。在該實例中,假設(shè)風(fēng)電場有10臺風(fēng)機機組G1、G2、……、G10,并且每臺機組的額定滿發(fā)輸出功率為1.5MW,則該風(fēng)電場總的額定滿發(fā)輸出功率為15MW。在風(fēng)電場實際運轉(zhuǎn)過程中,為滿足電網(wǎng)的功率需求,需要不斷調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)機組并不斷改變其運行狀態(tài),例如,為滿足風(fēng)電場升功率的要求,需要啟用待機機組或上調(diào)在運行機組的發(fā)電功率;或者,為滿足風(fēng)電場降功率的要求,需要停用或下調(diào)在運行機組的發(fā)電功率。為了合理地調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機,第一步,需要實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù)。在本實例中,通過采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù)而獲知該風(fēng)電場當(dāng)前總的輸出功率為7. 3麗,其中有3臺機組Gl、G2和G3處于額定功率滿發(fā)狀態(tài);3臺機組G4、G5和 G6處于限功率發(fā)電狀態(tài);3臺機組G7、G8和G9處于待機狀態(tài);1臺機組GlO處于停機維護狀態(tài)。下述表一示出了各風(fēng)機機組的詳細狀態(tài)參數(shù)信息,其中,tl為風(fēng)機累計運行時間,t2 為本次啟用后的持續(xù)運行時間(以下簡稱為本次持續(xù)運行時間)。表一
機組序號狀態(tài)輸出功率累計運行時間tl (小時)持續(xù)運行時間t2 (小時)Gl額定滿發(fā)1.5MW80004500G2額定滿發(fā)1.5MW80004000G3額定滿發(fā)1.5MW80003000G4限功率0.6MW40001400G5限功率1.0MW1500400G6限功率1.2MW30001400G7待機050000G8待機0100000G9待機020000GlO停機維護050000第二步,根據(jù)采集到的狀態(tài)參數(shù)確定排序參量,并基于該排序參量以及排序規(guī)則來對風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機進行排序,以確定風(fēng)機調(diào)用序列。其中,所謂排序規(guī)則可以是指按照排序參量的數(shù)值由小到大進行排序還是由大到小進行排序;所謂風(fēng)機調(diào)用序列可以包括運行機組調(diào)用序列和待機機組調(diào)用序列。在本實例中,以本次持續(xù)運行時間作為排序參量,并且按照本次持續(xù)運行時間由短到長的排序規(guī)則來對風(fēng)電場內(nèi)的在運行機組進行排序而得到風(fēng)機調(diào)用序列即,運行機組調(diào)用序列為G5、G4、G6、G3、G2、G1 ;待機機組調(diào)用序列為G7、G8、G9。其中,待機機組調(diào)用序列中的各風(fēng)機的本次持續(xù)運行時間均為零,因而將這三個待機機組并列排列。事實上,在實際應(yīng)用中,在采集風(fēng)機運行狀態(tài)時,可以再增加有關(guān)待機時間的狀態(tài)參數(shù),并將此參數(shù)作為產(chǎn)生待機機組調(diào)用序列的排序參量,而后按照待機時間由長到短的排序規(guī)則對該風(fēng)電場內(nèi)的待機機組進行排序而得到待機機組調(diào)用序列。第三步,通過比較電網(wǎng)的功率需求與風(fēng)電場當(dāng)前的總輸出功率來確定風(fēng)電場是否需要升/降功率,并且根據(jù)功率調(diào)整需求及上述風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài),以使風(fēng)電場總的輸出功率滿足電網(wǎng)的功率需求。具體地,當(dāng)電網(wǎng)需要升功率時,一般情況下,優(yōu)先啟用待機機組,并且在啟用待機機組時優(yōu)先啟用待機時間長的機組,在啟用后及時更新該機組的待機時間等狀態(tài),同時將該機組從待機機組調(diào)用序列中去除并記錄至運行機組調(diào)用序列。如果待機機組調(diào)用序列中沒有可以啟用的待機機組,則優(yōu)先調(diào)用運行機組調(diào)用序列中運行時間較短的機組。為了描述得更清楚,下面分兩種情況來對升功率過程進行詳細說明。情況一僅通過調(diào)用待機機組來提升風(fēng)電場的輸出功率。例如,風(fēng)電場當(dāng)前總的輸出功率為7. 3MW,當(dāng)前電網(wǎng)的功率需求為10MW。通過比較可以看出,風(fēng)電場當(dāng)前總的輸出功率低于電網(wǎng)當(dāng)前對風(fēng)電場的功率需求。為此,風(fēng)電場需要將其總輸出功率向上提升2. 7MW,即,通過調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài)來將風(fēng)電場總的輸出功率提升2. 7WL具體地,先啟用待機機組調(diào)用序列中的待機機組,例如,通過比較待機機組調(diào)用序列中的各機組累計運行時間,選擇并調(diào)用累計運行時間最短的機組(即G9),并將其調(diào)整至滿發(fā)狀態(tài),以將風(fēng)電場總的輸出功率提升1. 5MW,而后更新機組G9的運行狀態(tài),并將其從待機機組調(diào)用序列中刪除,同時將其記入運行機組調(diào)用序列;而后,在當(dāng)前的待機機組調(diào)用序列中再次選擇并調(diào)用累計運行時間最短的機組(即G7),并將其調(diào)整至輸出功率為1. 2MW的限功率發(fā)電狀態(tài),而后更新機組G7的運行狀態(tài),并將其從待機機組調(diào)用序列中刪除,同時將其記入運行機組調(diào)用序列。這樣,僅通過調(diào)用待機機組調(diào)用序列中G9和G7,即可將風(fēng)電場總的輸出功率由7. 3MW提升至10MW,從而使風(fēng)電場滿足電網(wǎng)的功率需求。情況二 通過調(diào)用待機機組以及運行機組來提升風(fēng)電場的輸出功率。例如,風(fēng)電場當(dāng)前總的輸出功率為7. 3MW,當(dāng)前電網(wǎng)的功率需求為13MW。通過比較可以看出,風(fēng)電場當(dāng)前總的輸出功率低于電網(wǎng)當(dāng)前對風(fēng)電場的功率需求。為此,風(fēng)電場需要將其總輸出功率向上提升5. 7MW,即,通過調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài)來將風(fēng)電場總的輸出功率提升5. 7WL具體地,先調(diào)用待機機組調(diào)用序列中的待機機組,即,調(diào)用待機機組G7、G8和G9并將其調(diào)整至滿發(fā)狀態(tài),可以將風(fēng)電場總的輸出功率提升4. 5MW,而后更新機組G7、G8和G9的運行狀態(tài),并將其從待機機組調(diào)用序列中刪除,同時將其記入運行機組調(diào)用序列,此時待機機組調(diào)用序列中已沒有待機機組。此后,再調(diào)用運行機組調(diào)用序列中的在運行機組,即,按照運行機組調(diào)用序列中的排序依次調(diào)用機組G5和G4,其中,優(yōu)先將機組G5調(diào)整至滿發(fā)狀態(tài)而使其輸出功率提升0. 5MW ;隨后再將機組G4的輸出功率提升0. 7MW。這樣,通過調(diào)用待機機組調(diào)用序列中的G7、G8和G9以及運行機組調(diào)用序列中的G5和G4,即可將風(fēng)電場總的輸出功率由7. 3MW提升至13MW,從而使風(fēng)電場滿足電網(wǎng)的功率需求。通過上述描述可以看出,上述實例是將本次持續(xù)運行時間作為排序參量,并基于此而確定風(fēng)機調(diào)用序列以及進行風(fēng)機調(diào)用的。在實際應(yīng)用中,采用這種方式可以避免因風(fēng)機持續(xù)運行時間過長而造成其關(guān)鍵部件處的電氣部件溫度過高并引起故障。換言之,當(dāng)采用本次持續(xù)運行時間作為排序參量并按照運行時間的長短對風(fēng)機進行排序與調(diào)用時,可以減少甚至避免因電氣部件溫度過高而導(dǎo)致的故障??梢岳斫獾氖?,在實際應(yīng)用中,也可以將累計運行時間作為排序參量并按照累計運行時間的長短對風(fēng)機進行排序與調(diào)用。當(dāng)采用累計運行時間作為排序參量并按照累計運行時間的長短對風(fēng)機進行排序與調(diào)用時,可以避免機組因累計運行時間過長而出現(xiàn)設(shè)備疲勞并引發(fā)故障。換言之,采用累計運行時間作為排序參量并按照累計運行時間的長短進行排序與調(diào)用時,可以減少甚至避免因設(shè)備疲勞并導(dǎo)致的故障。而且,當(dāng)采用累計運行時間作為排序參量時,運行機組調(diào)用序列順序即為G5,G6, G4。這樣,對于上述情況二,可以按照運行機組調(diào)用序列中的排序依次調(diào)用機組G5、G6和 G4,其中,優(yōu)先將機組G5調(diào)整至滿發(fā)狀態(tài)而使其輸出功率提升0. 5MW ;隨后再將機組G6的輸出功率提升0. 3麗;最后再將機組G4的輸出功率提升0. 4MW,以此將風(fēng)電場總的輸出功率由7. 3MW提升至13MW,從而滿足電網(wǎng)的功率需求。上面以兩種升功率的情況為例對本發(fā)明提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法進行了詳細說明。在實際應(yīng)用中,如果需要風(fēng)電場降功率來滿足電網(wǎng)功率需求,則優(yōu)先使運行機組調(diào)用序列中的在運行機組降功率,并且在全部在運行機組降功率后仍不能滿足電網(wǎng)功率需求時,再使相應(yīng)的在運行機組停機。在這種降功率的情況下,可以根據(jù)實際情況來將本次持續(xù)運行時間或累計運行時間作為排序參量,并優(yōu)先調(diào)用及調(diào)整運行時間長的機組。還可以理解的是,前述實施例是基于運行時間(例如本次持續(xù)運行時間和/或累計運行時間)來確定排序參量的,然而本發(fā)明并不局限于此,而是也可以采用諸如發(fā)電機、 變槳裝置和/或變流器等關(guān)鍵部件的溫度等狀態(tài)參數(shù)來排序參量。這種情況下,可以單獨采用發(fā)電機的溫度Tl、變槳裝置的溫度T2和變流器的溫度T3其中之一來確定排序參量,并將排序參量設(shè)定為該狀態(tài)參數(shù)本身;也可以采用發(fā)電機的溫度T1、變槳裝置的溫度T2和變流器的溫度T3中的兩個或兩個以上狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量,同時為每一個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重,并基于此而計算得到排序參量,例如,同時采用發(fā)電機的溫度Tl、變槳裝置的溫度 T2和變流器的溫度T3來確定排序參量,并分別為這三個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重為50%、40%和 10%,這樣該排序參量即為50% Tl+40% T2+10% Τ3,而后再根據(jù)這樣計算得到的排序參量來確定風(fēng)機調(diào)用序列。更進一步地,在實際應(yīng)用中,也可以同時基于運行時間(例如本次持續(xù)運行時間和/或累計運行時間)以及關(guān)鍵部件的溫度等狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量,并且為每一個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重,而后基于數(shù)學(xué)模型來計算得到排序參量,并以此排序參量來確定風(fēng)機調(diào)用序列。之后,在風(fēng)電場升功率時,優(yōu)先調(diào)用排序參量的數(shù)值比較小的機組;在風(fēng)電場降功率時,優(yōu)先調(diào)用排序參量的數(shù)值比較大的機組。作為另一個技術(shù)方案,本發(fā)明還提供一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)。下面結(jié)合圖2 對本發(fā)明一個具體實施例提供的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)進行詳細描述。如圖2所示,本實施例提供的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)包括依次電連接的風(fēng)機狀態(tài)采集單元210、調(diào)用序列確定單元220以及風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元230。其中,風(fēng)機狀態(tài)采集單元210用于實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù),并將其傳輸至調(diào)用序列確定單元220。所謂狀態(tài)參數(shù)至少包括累積運行時間、本次持續(xù)運行時間、 累積待機時間、本次持續(xù)待機時間、關(guān)鍵部件的溫度其中之一。所謂關(guān)鍵部件可以包括發(fā)電機、變槳裝置和變流器,這種情況下,發(fā)電機的溫度Tl、變槳裝置的溫度Τ2和變流器的溫度 Τ3也可被確定為風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù)。調(diào)用序列確定單元220根據(jù)該狀態(tài)參數(shù)確定排序參量,并基于排序參量來對風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機進行排序以確定風(fēng)機調(diào)用序列。其中,風(fēng)機調(diào)用序列可以包括運行機組調(diào)用序列和待機機組調(diào)用序列。所謂運行機組調(diào)用序列指的是將風(fēng)電場內(nèi)全部在運行的機組按照排序參量的數(shù)值大小進行排序所得到的機組調(diào)用序列;所謂待機機組調(diào)用序列指的是將風(fēng)電場內(nèi)全部待機機組按照排序參量的數(shù)值大小進行排序所得到的機組調(diào)用序列。具體地,在采用一個狀態(tài)參數(shù)來確定所述排序參量的情況下,調(diào)用序列確定單元 220將該狀態(tài)參數(shù)本身確定為排序參量。在采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量的情況下,調(diào)用序列確定單元220為每一個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重,并基于此而計算得到排序參量??蛇x地, 在采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量的情況下,調(diào)用序列確定單元220為每一個狀態(tài)參數(shù)設(shè)置優(yōu)先級,將優(yōu)先級高的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并通過比較各風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值來對風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機進行排序,并且當(dāng)多個風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值相等時,再將優(yōu)先級低一等級的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并以此來對所述多個風(fēng)機進一步排序,以形成風(fēng)機調(diào)用序列。風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元230基于風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài),以使風(fēng)電場內(nèi)的輸出功率滿足電網(wǎng)的功率需求。具體地,在風(fēng)電場需要升功率并且待機機組調(diào)用序列存在待機機組的情況下,風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元230基于待機機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)的待機機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在待機機組調(diào)用序列中的待機機組全部調(diào)用后仍不足以將風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,則根據(jù)運行機組調(diào)用序列進一步調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài), 以使風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求?;蛘撸陲L(fēng)電場需要升功率并且待機機組調(diào)用序列不存在待機機組的情況下,風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元230基于運行機組調(diào)用序列來調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。而且,在風(fēng)電場需要降功率的情況下,風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元230基于運行機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在運行機組調(diào)用序列中的機組全部調(diào)用后仍不足以將風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,則基于運行機組調(diào)用序列進一步使該序列中的相應(yīng)機組停機,以使風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于包括下述步驟1)實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù);2)根據(jù)所述狀態(tài)參數(shù)確定排序參量,并基于所述排序參量而確定風(fēng)機調(diào)用序列;3)基于所述風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于,所述狀態(tài)參數(shù)至少包括累積運行時間、本次持續(xù)運行時間、累積待機時間、本次持續(xù)待機時間、關(guān)鍵部件的溫度其中之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于,所述關(guān)鍵部件包括發(fā)電機、變槳裝置和變流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于,在所述步驟幻中,當(dāng)采用一個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,所述排序參量為所述狀態(tài)參數(shù)本身。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于,在所述步驟幻中,當(dāng)采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,為每一個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重,并基于此而計算得到所述排序參量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于,在所述步驟幻中,當(dāng)采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量時,為每一個狀態(tài)參數(shù)設(shè)置優(yōu)先級,將優(yōu)先級高的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并通過比較各風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值來對風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機進行排序,并且當(dāng)多個風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值相等時,再將優(yōu)先級低一等級的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并以此來對所述多個風(fēng)機進一步排序,以形成風(fēng)機調(diào)用序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于,所述風(fēng)機調(diào)用序列包括運行機組調(diào)用序列和待機機組調(diào)用序列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于,在所述步驟幻中,在所述風(fēng)電場需要升功率并且所述待機機組調(diào)用序列存在待機機組的情況下,基于所述待機機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)的待機機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在所述待機機組調(diào)用序列中的待機機組全部調(diào)用后仍不足以將所述風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,根據(jù)所述運行機組調(diào)用序列進一步調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求,或者在所述步驟3)中,在所述風(fēng)電場需要升功率并且所述待機機組調(diào)用序列不存在待機機組的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列來調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其特征在于,在所述步驟幻中,在所述風(fēng)電場需要降功率的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在所述運行機組調(diào)用序列中的機組全部調(diào)用后仍不足以將所述風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列進一步使該序列中的相應(yīng)機組停機,以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。
10.一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,包括依次電連接的風(fēng)機狀態(tài)采集單元、 調(diào)用序列確定單元以及風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元,其中所述風(fēng)機狀態(tài)采集單元用于實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù),并將其傳輸至所述調(diào)用序列確定單元;所述調(diào)用序列確定單元根據(jù)所述狀態(tài)參數(shù)確定排序參量,并基于所述排序參量來對所述風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機進行排序以確定風(fēng)機調(diào)用序列;所述風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元基于所述風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場內(nèi)的輸出功率滿足電網(wǎng)的功率需求。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,所述狀態(tài)參數(shù)至少包括累積運行時間、本次持續(xù)運行時間、累積待機時間、本次持續(xù)待機時間、關(guān)鍵部件的溫度其中之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,所述關(guān)鍵部件包括發(fā)電機、變槳裝置和變流器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,在采用一個狀態(tài)參數(shù)來確定所述排序參量的情況下,所述調(diào)用序列確定單元將所述狀態(tài)參數(shù)本身確定為所述排序參量。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,在采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量的情況下,所述調(diào)用序列確定單元為每一個狀態(tài)參數(shù)分配權(quán)重,并基于此而計算得到所述排序參量。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,在采用多個狀態(tài)參數(shù)來確定排序參量的情況下,所述調(diào)用序列確定單元為每一個狀態(tài)參數(shù)設(shè)置優(yōu)先級,將優(yōu)先級高的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并通過比較各風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值來對風(fēng)電場內(nèi)的相應(yīng)風(fēng)機進行排序,并且當(dāng)多個風(fēng)機所對應(yīng)的排序參量的數(shù)值相等時,再將優(yōu)先級低一等級的狀態(tài)參數(shù)設(shè)定為排序參量,并以此來對所述多個風(fēng)機進一步排序,以形成風(fēng)機調(diào)用序列。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)機調(diào)用序列包括運行機組調(diào)用序列和待機機組調(diào)用序列。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元在所述風(fēng)電場需要升功率并且所述待機機組調(diào)用序列存在待機機組的情況下,基于所述待機機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)的待機機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在所述待機機組調(diào)用序列中的待機機組全部調(diào)用后仍不足以將所述風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,根據(jù)所述運行機組調(diào)用序列進一步調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求,或者所述風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元在所述風(fēng)電場需要升功率并且所述待機機組調(diào)用序列不存在待機機組的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列來調(diào)用在運行的機組并調(diào)整其運行狀態(tài), 以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)機狀態(tài)調(diào)整單元在所述風(fēng)電場需要降功率的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列來調(diào)用相應(yīng)機組并調(diào)整其運行狀態(tài);并且在所述運行機組調(diào)用序列中的機組全部調(diào)用后仍不足以將所述風(fēng)電場的輸出功率調(diào)整至目標(biāo)要求的情況下,基于所述運行機組調(diào)用序列進一步使該序列中的相應(yīng)機組停機,以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。
全文摘要
本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,具體提供了一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用方法,其主要包括下述步驟1)實時采集風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機的狀態(tài)參數(shù);2)根據(jù)所述狀態(tài)參數(shù)確定排序參量,并基于所述排序參量而確定風(fēng)機調(diào)用序列;3)基于所述風(fēng)機調(diào)用序列來調(diào)用風(fēng)電場內(nèi)相應(yīng)風(fēng)機并調(diào)整其運行狀態(tài),以使所述風(fēng)電場的運轉(zhuǎn)情況滿足電網(wǎng)的需求。此外,本發(fā)明還提供一種風(fēng)電場的風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)。本發(fā)明提供的上述風(fēng)機調(diào)用方法及風(fēng)機調(diào)用系統(tǒng)能夠?qū)︼L(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機進行合理調(diào)用,以提高風(fēng)機的利用率以及運行的穩(wěn)定性和安全性,并降低風(fēng)機故障率。
文檔編號F03D7/00GK102493915SQ20111036368
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者喬元, 張鵬飛, 王磊品, 閆佳會, 黃遠彥 申請人:北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司