数字化风电机组功率曲线绘制方法

摘要

一种数字化风电机组功率曲线绘制方法，属于风力发电技术领域。采用方格法（Box）对功率风速数据对的分布进行数字化描述；对功率风速数据对在横坐标风速上以0.5m/s为间隔纵向分区，纵坐标机组输出功率上以某一间隔进行横向分区；剔除异常功率风速数据对；对剔除异常功率风速数据对后的功率风速数据集计算每个风速分区内的功率和风速平均值，根据每个风速分区内的功率风速平均值数据对绘制出功率曲线。本发明将功率风速数据对的分布采用数字化方式进行精确表示和描述，可克服现有绘制功率曲线费时费力且只反映风速和功率平均值等技术问题，得到高精度的功率曲线，更准确的描述风电机组的发电能力。

主权项

数字化风电机组功率曲线绘制方法,其特征在于，该方法步骤为：（1）采用方格法（Box）对功率风速数据对的分布进行数字化描述；对功率风速数据对在横坐标风速上以0.5m/s为间隔纵向分区，同时在纵坐标机组输出功率上同样以某一功率间隔进行横向分区，从而完成对功率风速数据对以方格（Box）为分区的更详细的划分；采用Box方法对功率风速数据对分区后，对散落到每一个方格内的功率风速数据对个数进行统计；记NBoxi,j为风速i分区和功率j分区对应的方格中功率风速数据对的个数，i＝1,2,…m(切出风速为m×0.5m/s);j＝1,2,…n(功率上限为n*某一功率间隔)；风速分区间隔为0.5m/s；对某一风速分区（bin）i，其内部的功率风速数据对总和为从属于该风速分区的从功率为零到功率上限的n个方格内功率风速数据对的总和，即： NBins i = Σ j = 1 n NBo x i , j - - - 2 ) 某一风速分区（bin）i内的某个方格（Box）j中的功率风速数据对个数所占该风速分区总数据对个数的百分比为： PercentBo x i , j = NBo x i , j NBin s i × 100 % - - - 3 ) 对从切入风速分区至切出风速分区的m个风速分区按照式3）计算每一个方格在其所处风速分区中功率风速数据对个数所占的百分比，即可得到数字化功率风速数据对分布图，即采用数字对原始功率风速数据对的分布特性进行精确细致的刻画和描述；（2）根据数字化数据点分布剔除异常功率风速数据对；采用方格法对功率风速数据对的分布进行数字化描述后，去除异常功率风速数据对，对于风速分区i，其去除异常功率风速数据对步骤为：（2.1）找到该风速分区中百分比最大的方格；（2.2）以最大方格为中心，按功率递增（向上）递减（向下）方向查找第一个为零的方格；（2.3）递增和递减方向第一个为零方格以上或以下的百分比不为零的方格中的功率风速数据对需要剔除（即孤立方格中的功率风速数据对需要去除）；（2.4）对从切入风速到切出风速的i＝1,2,…,m个风速分区依次采用上述流程剔除异常功率风速数据对；（3）采用下式对剔除异常功率风速数据对后的功率风速数据集计算每个风速分区内的功率平均值和风速平均值，根据m个风速分区内的功率风速平均值数据对绘制出功率曲线； V i = 1 N i Σ j = 1 N i V i , j , P i = 1 N i Σ j = 1 N i P i , j , 式中，Vi为第i个风速分区的风速平均值；Vi,j为第i个风速分区中的第j个功率风速数据对中的风速；Pi为第i个风速分区的功率平均值；Pi,j为第i个风速分区中的第j个功率风速数据对中的功率；Ni为第i个风速分区中的功率风速数据对个数。