一种直调风电运行受阻校核及检修控制系统的制作方法

专利2026-06-20  4


本发明涉及风电场运行管理,具体涉及一种直调风电运行受阻校核及检修控制系统。


背景技术:

1、目前,已建成的风电场新能源单机信息系统可实现风电场数据质量分析、单机非停统计、风能资源评估、理论可用功率计算、风电场消纳分析、数据管理功能,初步具备了对风电场各类数据的统计、分析、异常数据校核能力。现阶段,直调新能源的运行管理存在以下问题:

2、1.可用发电功率由各风电场报送累加所得,因各风电场报送水平参差不齐,导致统计弃电量存在虚报或高报问题。主站端缺少自动进行全时段、精细化校验功能和可用功率抽查试验的校核方式,影响风电受阻功率和受阻电量统计偏差分析。

3、2.单台风机检修管理依旧采用传统设备检修票的申报、批复、开工、结票方式,由各风电场根据检修计划上报,调度各专业按流程进行审批。千余台风机检修信息已占据大量人力、时间资源,且传统检修票针对风机统计效率低、不便捷,不宜直观掌握各风电场检修状况,特别是极端天气大面积停机信息自动统计难度大。

4、3.场站办理样板机变更、报资等业务和调度端开展覆冰停机分析、低温脱网等调研均无专业填报系统,仅可通过oms系统上传下达固定格式文件,且实时交流共享信息仅依靠互联网邮箱、微信等,核心数据管理存在安全性、便捷性问题。

5、4.随着新能源场站机组大量投产和精细化调度管理需求加大,直调新能源信息管理面临海量单机数据统计分析、异常数据辨识和重构、调度端和场站端信息实时交互、风机状态因检修或极端天气切换频繁不利于调度管理的挑战。


技术实现思路

1、本发明为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种直调风电运行受阻校核及检修控制系统,能够解决风电场运行管理问题,提高风电场数据统计、分析、管理的精度和效率。

2、本发明采用的具体技术方案是:

3、一种直调风电运行受阻校核及检修控制系统,包括如下系统模块;

4、调度端风电运行受阻功率、受阻电量计算与校核功能模块:基于指标计算的结果,计算风电运行受阻功率与受阻电量,结合计算值,实现主站端全时段、精细化的风电可用发电功率的校核方式;

5、主站端新能源受阻统计与校核模块:对主站端计算、场站侧报送的受阻功率、电量等数据进行对比、统计,检验出主站端与场站侧误差,实现数据的统计、校核功能,以直观的界面进行展示;

6、新能源机组检修管理功能模块:提供统计功能,方便管理者能够直观的了解各风电场的检修状态,具备风电场数据录入功能,各个风电场通过web页面填报需要检修的风机信息,具备各个风电场风机检修信息填报、数据存储、结合填报数据进行统计分析功能;

7、还包括交互管理模块。

8、所述的新能源机组检修管理功能模块,包括风电场侧风机检修信息填报模块以及主站侧界面展示模块;

9、风电场侧风机检修信息填报模块,用于风电场用户填报、查看各自的数据和信息,以及检修信息填报,检修信息填报内容包括停机申报、检修工作内容、计划开始时间、计划结束时间、实际开始时间和实际结束时间;

10、主站侧界面展示模块,用于查看每个风电场所有的风机检修信息,包括已填报、未开工、已开工信息以及停机台数的汇总信息。

11、所述的交互管理模块包括文件交互模块、场站样板机变更模块;

12、文件交互模块,用于场站端到调度端、调度端到场站端之间文件的传输,包括向单个或部分场站下达调度文件;以及调度端与场站端通过文字的方式实时沟通;

13、场站样板机变更模块,用于变更样板机信息。

14、还包括发电表单模块,用于以表格的方式,通过web页面进行发布展示,展示的内容涵盖:风电场装机容量;装机台次;发电台次;发电容量;停发台次;停发容量;实时出力;平均风速;环境温度;风场极限;理论可用功率;全网可用功率。

15、所述风电运行受阻功率与受阻电量包括风电场理论功率和可用发电功率、风电场场内受阻电量和场外受阻电量、地区全网电量的计算。

16、所述风电场理论功率和可用发电功率的计算,包括样板机法、机舱风速法;

17、(1)样板机法:在选定样板机基础上,建立样板机出力与全场出力之间的映射模型,获得全场理论发电功率,按如下方式计算:

18、

19、式中,pj为风电场j理论发电功率,pj′为风电场j可用发电功率,k为风机型号编号,k为风机型号数量,mk为型号k风机的样板机数量,nk为型号k风机的全场总数量,nk′为型号k风机的开机运行总数量,pj,k,m为风电场j型号k风机第m台样板机的实际功率;

20、(2)机舱风速法:是采用拟合的风速-功率曲线将风机机舱实测风速转化为单机理论发电功率,进而获得全场理论发电功率,按如下方式计算:

21、1)采用机舱平均风速和单机平均功率拟合的风速-功率曲线,将机舱风速转化为风机理论发电功率pj,m,风速-功率曲线需要用户按照风机类型提供;

22、2)单机理论发电功率加和获得风电场理论发电功率:

23、

24、3)风电场可用发电功率:

25、

26、式中,pj为风电场j理论发电功率,pj′为风电场j可用发电功率,m为全场风机台数,m′为非限电停运的风机台数,pj,m为风电场j第m台风机的理论发电功率。

27、所述风电场场内受阻电量和场外受阻电量的计算方法按如下:

28、(1)风电场场内受阻电量:

29、

30、(2)风电场场外受阻电量:

31、

32、式中,ei,j为风电场j场内受阻电量,eo,j为风电场j场外受阻电量,pj,i为i时刻风电场j理论发电功率,pj,i′为i时刻风电场j可用发电功率,tj,i为i时刻风电场j实发功率,n为统计时段内样本数量,δt为时间分辨率。

33、所述地区全网电量包括全网理论发电功率、全网可用发电功率、全网场内受阻电力、全网断面受阻电力、全网调峰受阻电力,其计算方法如下:

34、(1)全网理论发电功率:

35、通过网内所有并网风电场的理论发电功率加和获得:

36、

37、式中,p为全网理论发电功率,pj为风电场j的理论发电功率,n为网内所有并网风电场的数量;

38、(2)全网可用发电功率:

39、在网内所有并网风电场可用发电功率加和的基础上,考虑断面约束后的可用发电功率,

40、1)小断面计算方式:

41、rj=min(qj,pj`)

42、式中,rj为风电厂j小断面可用功率,qj为风电场j小断面极限,pj′为风电场j可用发电功率;

43、2)可用功率计算

44、当地区风电参与调峰时,

45、

46、式中,p`为全网可用发电功率,q`为锡盟风电大断面极限,n为锡盟全网风电场数量,rj为风电厂j小断面可用功率;

47、当地区风电不参与调峰时,

48、

49、式中,p`为全网可用发电功率,n为锡盟全网风电场数量,pj为风电厂j实际功率;

50、(3)全网场内受阻电力:

51、全网场内受阻电力通过网内所有并网风电场场内受阻电力累加获得:

52、

53、全网场内受阻电量通过全网场内受阻电力积分获得:

54、

55、式中,δpi为全网场内受阻电力,ei为全网场内受阻电量,ei,j为风电场j场内受阻电量,n为统计时段内的样本数量,δt为时间分辨率,n为网内并网风电场个数;

56、(4)全网断面受阻电力:

57、全网断面受阻电力通过所有风电场可用发电功率之和减去全网可用发电功率获得:

58、

59、全网断面受阻电量通过全网断面受阻电力积分获得:

60、

61、式中,δpg为全网断面受阻电力,δpg,i为第i时刻的全网断面受阻电力,eg为全网断面受阻电量,n为统计时段内的样本数量,δt为时间分辨率;

62、(5)全网调峰受阻电力:

63、全网调峰受阻电力为全网可用发电功率与实发电力之差:

64、

65、全网调峰受阻电量通过全网调峰受阻电力积分获得:

66、

67、式中,δps为全网调峰受阻电力,δps,i为第i时刻的全网调峰受阻电力,es为全网调峰受阻电量,tj为风电场j实发功率,n为统计时段内的样本数量,δt为时间分辨率,n为网内并网风电场个数。

68、本发明的有益效果是:

69、本发明基于指标计算公式,计算风电运行受阻功率与受阻电量的估算值,结合估算值,实现主站端全时段、精细化的风电可用发电功率的校核方式,形成除可用功率试验外的有效验证手段,提高结果的准确性。


技术特征:

1.一种直调风电运行受阻校核及检修控制系统,其特征在于:包括如下系统模块;

2.根据权利要求1所述的直调风电运行受阻校核及检修控制系统,其特征在于:所述的新能源机组检修管理功能模块,包括风电场侧风机检修信息填报模块以及主站侧界面展示模块;

3.根据权利要求1所述的直调风电运行受阻校核及检修控制系统,其特征在于:所述的交互管理模块包括文件交互模块、场站样板机变更模块;

4.根据权利要求1所述的直调风电运行受阻校核及检修控制系统,其特征在于:还包括发电表单模块,用于以表格的方式,通过web页面进行发布展示,展示的内容涵盖:风电场装机容量;装机台次;发电台次;发电容量;停发台次;停发容量;实时出力;平均风速;环境温度;风场极限;理论可用功率;全网可用功率。

5.根据权利要求1所述的直调风电运行受阻校核及检修控制系统,其特征在于:所述风电运行受阻功率与受阻电量包括风电场理论功率和可用发电功率、风电场场内受阻电量和场外受阻电量、地区全网电量的计算。

6.根据权利要求5所述的直调风电运行受阻校核及检修控制系统,其特征在于:所述风电场理论功率和可用发电功率的计算,包括样板机法、机舱风速法;

7.根据权利要求5所述的直调风电运行受阻校核及检修控制系统,其特征在于:所述风电场场内受阻电量和场外受阻电量的计算方法按如下:

8.根据权利要求5所述的直调风电运行受阻校核及检修控制系统,其特征在于:所述地区全网电量包括全网理论发电功率、全网可用发电功率、全网场内受阻电力、全网断面受阻电力、全网调峰受阻电力,其计算方法如下:


技术总结
本发明涉及风电场运行管理技术领域,具体涉及一种直调风电运行受阻校核及检修控制系统。包括如下系统模块;调度端风电运行受阻功率、受阻电量计算与校核功能模块;主站端新能源受阻统计与校核模块;新能源机组检修管理功能模块;还包括交互管理模块。本发明基于指标计算公式,计算风电运行受阻功率与受阻电量的估算值,结合估算值,实现主站端全时段、精细化的风电可用发电功率的校核方式,形成除可用功率试验外的有效验证手段,提高结果的准确性。

技术研发人员:环加飞,姜霁轩,姜尚光,柳玉,李昊星
受保护的技术使用者:国家电网有限公司华北分部
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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