專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)電機(jī)組型式認(rèn)證領(lǐng)域，具體地，涉及一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
IEC標(biāo)準(zhǔn)IEC61400-12-1:2005《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試》詳細(xì)規(guī)定了對(duì)單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行功率特性測(cè)試的辦法，用于測(cè)試風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電能力。此方法適用于所有類(lèi)型和容量的并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組。這種統(tǒng)一的方法，可以保證風(fēng)電機(jī)組功率特性測(cè)試和分析的一致性、準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行功率特性測(cè)試，可以證實(shí)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)營(yíng)商所購(gòu)買(mǎi) 的新的或維修好的機(jī)組滿(mǎn)足風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)廠家所陳述的功率特性的技術(shù)條件。公平、明確、客觀的評(píng)價(jià)風(fēng)電機(jī)組的功率特性。IEC標(biāo)準(zhǔn)IEC61400-12-1:2005《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試》詳細(xì)規(guī)定了待測(cè)風(fēng)機(jī)周?chē)鷪?chǎng)地的條件，場(chǎng)地評(píng)估方法極為嚴(yán)格，極少風(fēng)場(chǎng)能夠達(dá)到要求。若通不過(guò)場(chǎng)地評(píng)估，進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試必須首先進(jìn)行場(chǎng)地標(biāo)定，場(chǎng)地標(biāo)定需要很高的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法，可以在在場(chǎng)地評(píng)估不合格的情況下進(jìn)行測(cè)試，且測(cè)試成本低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法，包括步驟I :確認(rèn)待測(cè)風(fēng)電機(jī)組B的型號(hào)，選擇一臺(tái)和待測(cè)風(fēng)電機(jī)組B同型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組A，且所述風(fēng)電機(jī)組A周?chē)鷪?chǎng)地能夠通過(guò)IEC-61400-12-1中的場(chǎng)地評(píng)估條件。步驟2 :多次同步記錄風(fēng)電機(jī)組A風(fēng)輪前的風(fēng)速Vti和風(fēng)輪后的風(fēng)速Vjg。步驟3 :做V前和V后的線性擬合式，記為Vti +b，其中a，b都是常數(shù)，由V前和
Vβ確定。步驟4 :多次同步記錄風(fēng)電機(jī)組B的風(fēng)輪后的風(fēng)速Vjg和風(fēng)電機(jī)組B出口凈功率P。步驟5 :利用步驟3中確定的線性擬合式Vff =aVΒ+b及步驟4中的VΒ計(jì)算風(fēng)電機(jī)組B風(fēng)輪前的風(fēng)速Vw。步驟6 :使用風(fēng)電機(jī)組B出口凈功率P和風(fēng)電機(jī)組B風(fēng)輪前的風(fēng)速Vti并結(jié)合IEC61400-12-1規(guī)定的算法計(jì)算風(fēng)電機(jī)組B的功率特性曲線。進(jìn)一步地，步驟2及步驟4中所述的風(fēng)輪前的風(fēng)速Vti和風(fēng)輪后的Vjs均為折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的η分鐘平均值風(fēng)速。進(jìn)一步地，所述步驟2及步驟4中，通過(guò)風(fēng)速計(jì)獲得風(fēng)電機(jī)組A的風(fēng)輪前的風(fēng)速V
再將其折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下，通過(guò)風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)獲得風(fēng)電機(jī)組Α、B的風(fēng)輪后的風(fēng)速再將其折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下；且通過(guò)風(fēng)速計(jì)獲得的風(fēng)電機(jī)組A風(fēng)輪前的風(fēng)速和通過(guò)風(fēng)電機(jī)組B獲得的風(fēng)輪后的風(fēng)速VjgnMwtte,都必須涵蓋風(fēng)電機(jī)組切入風(fēng)速到切出風(fēng)速區(qū)間段的所有風(fēng)速，具體涵蓋方式為切入風(fēng)速作為起點(diǎn)，以
O.5m/S間隔做bin區(qū)間，每個(gè)bin區(qū)間內(nèi)不少于5個(gè)η分鐘平均值風(fēng)速；對(duì)應(yīng)地，所述步驟3和步驟5中，每個(gè)O. 5m/s的風(fēng)速間隔內(nèi)都存在一個(gè)不同的線性擬合Svti計(jì)算線性擬合式V U =aV后+b。進(jìn)一步地，在步驟2中，所述風(fēng)電機(jī)組A的風(fēng)輪前的風(fēng)速V1J獲得方法為在風(fēng)電機(jī)組A的主風(fēng)向上距離風(fēng)電機(jī)組A2. 5倍風(fēng)輪直徑處豎立氣象桅桿，所述風(fēng)速計(jì)設(shè)置在氣象桅桿上，且所述氣象桅桿上還設(shè)置有氣溫傳感器、氣壓傳感器，安裝高度為輪轂高度，風(fēng)速計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)為;使用氣溫傳感器測(cè)得氣溫?cái)?shù)據(jù) T和氣壓傳感器測(cè)得氣壓數(shù)據(jù)
B，再結(jié)合氣體常數(shù)R計(jì)算空氣密度P 分鐘平均值
_ B
P "分鐘平均值 RT根據(jù)不同空氣密度下的風(fēng)速折算公式，將風(fēng)速計(jì)測(cè)得的VlinMwtte數(shù)據(jù)折算到標(biāo)
準(zhǔn)空氣密度下，折算公式為
√前=√前n分鐘平均值、(pn分鐘平均值,)
1.225KG/M3
所述步驟2及步驟4中的通過(guò)風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)獲得的風(fēng)電機(jī)組A、B的風(fēng)輪后的風(fēng)速也按上述折算方法折算成標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的風(fēng)速。進(jìn)一步地，所述η取10。進(jìn)一步地，所述步驟2及步驟4中均采用秒級(jí)同步記錄。進(jìn)一步地，所述步驟3中線性擬合式中系數(shù)a和b的確定基于最小二乘法。進(jìn)一步地，所述步驟4中獲得風(fēng)電機(jī)組B出口凈功率P的方法為在風(fēng)電機(jī)組B的箱變低壓側(cè)安裝電流互感器和電壓互感器。本發(fā)明的測(cè)試方法可以在場(chǎng)地評(píng)估不合格的情況下應(yīng)用，通過(guò)去除場(chǎng)地標(biāo)定這個(gè)環(huán)節(jié)，可以節(jié)省時(shí)間和成本，能夠經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確的完成測(cè)試。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明的復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。結(jié)合圖I所示，本發(fā)明的一種復(fù)雜地形下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試方法，包括步驟I :確認(rèn)待測(cè)風(fēng)電機(jī)組B的型號(hào)，選擇一臺(tái)和待測(cè)風(fēng)電機(jī)組B同型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組A，風(fēng)電機(jī)組A周?chē)鷪?chǎng)地能夠通過(guò)IEC-61400-12-1中的場(chǎng)地評(píng)估條件。
步驟I. I :確定待測(cè)風(fēng)電機(jī)組B的型號(hào)，繼而選擇同一型號(hào)風(fēng)電機(jī)組A，A與B的風(fēng)輪具有完全一致性，以保證同一風(fēng)速經(jīng)過(guò)A風(fēng)輪后的Vjs和經(jīng)過(guò)B風(fēng)輪后的Vjs相同。步驟I. 2 :保證風(fēng)電機(jī)組A周?chē)鷪?chǎng)地能夠通過(guò)IEC61400-12-1中的場(chǎng)地評(píng)估。步驟2 :多次同步記錄風(fēng)電機(jī)組A風(fēng)輪前的風(fēng)速Vti和風(fēng)輪后的風(fēng)速VΒ，風(fēng)輪前的風(fēng)速Vw和風(fēng)輪后的Vjs均為折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的10分鐘平均值風(fēng)速。在風(fēng)電機(jī)組A的主風(fēng)向上距離風(fēng)電機(jī)組A2. 5倍風(fēng)輪直徑處豎立氣象桅桿。風(fēng)速計(jì)、氣溫傳感器、氣壓傳感器設(shè)置在氣象桅桿上，安裝高度為輪轂高度。通過(guò)風(fēng)速計(jì)獲得風(fēng)電機(jī)組A的風(fēng)輪前的風(fēng)速V M 再將其折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下，通過(guò)風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)獲得風(fēng)電機(jī)組A的風(fēng)輪后的風(fēng)速V
后IOmin平均值， 再將其折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下。風(fēng)速計(jì)和風(fēng)電機(jī)組A監(jiān)控系統(tǒng)中的風(fēng)速I(mǎi)Omin平均值數(shù)據(jù)的記錄應(yīng)做到秒級(jí)同步。且可在一天時(shí)間內(nèi)進(jìn)行記錄，可記錄一系列風(fēng)速I(mǎi)Omin平均值數(shù)據(jù)。風(fēng)速計(jì)的IOmin平均值數(shù)據(jù)應(yīng)涵蓋風(fēng)電機(jī)組A切入風(fēng)速至切出風(fēng)速區(qū)間內(nèi)的所有風(fēng)速。具體涵蓋方式為切入風(fēng)速作為起點(diǎn)，以O(shè). 5m/s間隔做bin區(qū)間，每個(gè)bin區(qū)間內(nèi)不少于5個(gè)IOmin平均值數(shù)值。步驟2. I :使用GPS衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)確保風(fēng)速計(jì)和風(fēng)電機(jī)組A監(jiān)控系統(tǒng)中的風(fēng)速秒級(jí)同步。步驟2. 2 :使用氣溫傳感器測(cè)得氣溫?cái)?shù)據(jù)T和氣壓傳感器測(cè)得氣壓數(shù)據(jù)B，再結(jié)合
氣體常數(shù)R計(jì)算空氣密度 P IOmin平均值
權(quán)利要求
1.一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法，其特征在于，包括 步驟I :確認(rèn)待測(cè)風(fēng)電機(jī)組B的型號(hào)，選擇一臺(tái)和待測(cè)風(fēng)電機(jī)組B同型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組A，且所述風(fēng)電機(jī)組A周?chē)鷪?chǎng)地能夠通過(guò)IEC-61400-12-1中的場(chǎng)地評(píng)估條件； 步驟2 :多次同步記錄風(fēng)電機(jī)組A風(fēng)輪前的風(fēng)速Vtj和風(fēng)輪后的風(fēng)速Vjs ； 步驟3 :做Vw和V后的線性擬合式，記為V+b，其中a，b都是常數(shù)，由Vw和V后確定; 步驟4 :多次同步記錄風(fēng)電機(jī)組B的風(fēng)輪后的風(fēng)速Vjg和風(fēng)電機(jī)組B出口凈功率P ； 步驟5 :利用步驟3中確定的線性擬合式V^^aVjg+b及步驟4中的V計(jì)算風(fēng)電機(jī)組B風(fēng)輪前的風(fēng)速Vw ; 步驟6:使用風(fēng)電機(jī)組B出口凈功率P和風(fēng)電機(jī)組B風(fēng)輪前的風(fēng)速Vw并結(jié)合IEC61400-12-1規(guī)定的算法計(jì)算風(fēng)電機(jī)組B的功率特性曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法,其特征在于，步驟2及步驟4中所述的風(fēng)輪前的風(fēng)速Vtj和風(fēng)輪后的Vjs均為折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的n分鐘平均值風(fēng)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟2及步驟4中，通過(guò)風(fēng)速計(jì)獲得風(fēng)電機(jī)組A的風(fēng)輪前的風(fēng)速再將其折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下，通過(guò)風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)獲得風(fēng)電機(jī)組A、B的風(fēng)輪后的風(fēng)速Vjs ，再將其折算到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下；且通過(guò)風(fēng)速計(jì)獲得的風(fēng)電機(jī)組A風(fēng)輪前的風(fēng)速Vw和通過(guò)風(fēng)電機(jī)組B獲得的風(fēng)輪后的風(fēng)速都必須涵蓋風(fēng)電機(jī)組切入風(fēng)速到切出風(fēng)速區(qū)間段的所有風(fēng)速，具體涵蓋方式為切入風(fēng)速作為起點(diǎn)，以0. 5m/s間隔做bin區(qū)間，每個(gè)bin區(qū)間內(nèi)不少于5個(gè)n分鐘平均值風(fēng)速； 對(duì)應(yīng)地，所述步驟3和步驟5中，每個(gè)0. 5m/s的風(fēng)速間隔內(nèi)都存在一個(gè)不同的線性擬合式后+b,都獨(dú)立計(jì)算線性擬合式后+b。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法，其特征在于，在步驟2中，所述風(fēng)電機(jī)組A的風(fēng)輪前的風(fēng)速Vtj獲得方法為在風(fēng)電機(jī)組A的主風(fēng)向上距離風(fēng)電機(jī)組A2. 5倍風(fēng)輪直徑處豎立氣象桅桿，所述風(fēng)速計(jì)設(shè)置在氣象桅桿上，且所述氣象桅桿上還設(shè)置有氣溫傳感器、氣壓傳感器，安裝高度為輪轂高度，風(fēng)速計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)為 ;使用氣溫傳感器測(cè)得氣溫?cái)?shù)據(jù)T和氣壓傳感器測(cè)得氣壓數(shù)據(jù)B，再結(jié)合氣體常數(shù)R計(jì)算空氣密度p;
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法，其特征在于，所述n取10。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法,其特征在于，所述步驟2及步驟4中均采用秒級(jí)同步記錄。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法,其特征在于，所述步驟3中線性擬合式中系數(shù)a和b的確定基于最小二乘法。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法,其特征在于，所述步驟4中獲得風(fēng)電機(jī)組B出口凈功率P的方法為在風(fēng)電機(jī)組B的箱變低壓側(cè)安裝電流互感器和電壓互感器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)雜地形下的風(fēng)電機(jī)組功率特性曲線測(cè)試方法，包括步驟1選擇一臺(tái)和待測(cè)風(fēng)電機(jī)組B同型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組A，風(fēng)電機(jī)組A周?chē)鷪?chǎng)地能夠通過(guò)IEC-61400-12-1中的場(chǎng)地評(píng)估條件；步驟2多次同步記錄風(fēng)電機(jī)組A風(fēng)輪前的風(fēng)速V前和風(fēng)輪后的風(fēng)速V后；步驟3做V前和V后的線性擬合式，記為V前=aV后+b；步驟4多次同步記錄風(fēng)電機(jī)組B的風(fēng)輪后的風(fēng)速V后和出口凈功率P；步驟5利用V前=aV后+b及步驟4中的V后計(jì)算風(fēng)電機(jī)組B風(fēng)輪前的風(fēng)速V前；步驟6使用風(fēng)電機(jī)組B出口凈功率P和V前計(jì)算風(fēng)電機(jī)組B的功率特性曲線。本發(fā)明的測(cè)試方法可以在場(chǎng)地評(píng)估不合格的情況下應(yīng)用，測(cè)試成本低。
文檔編號(hào)G01M15/04GK102967400SQ201210527809
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者尹子棟, 王吉遠(yuǎn), 張磊, 袁恩來(lái), 張辰源 申請(qǐng)人:北京普華億能風(fēng)電技術(shù)有限公司