一种风电场风机功率分配方法、装置及计算设备与流程

专利2026-07-28  7


本发明涉及风力发电机,尤其涉及一种风电场风机功率分配方法、装置、计算设备及计算机可读存储介质。


背景技术:

1、风电场由多台风机组成,传统的风电场内的风机的能量管理和分配方式大都是实现整场发电功率的最大化,较少考虑风机的自身的健康情况和寿命影响程度,如何在风电场限电或者自由发电情况下实现所有风机的寿命均衡和风电场发电量的最大化,是亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、鉴于现有技术的以上问题,本申请提供一种风电场风机功率分配方法、装置以及,其能够。

2、为达到上述目的,本申请第一方面提供一种风电场风机功率分配方法,包括:

3、获取风机的运行数据、部件的载荷数据及所述部件的材料sn曲线;

4、根据所述载荷数据及所述部件的材料sn曲线,得到所述部件的累计疲劳损伤和剩余寿命;

5、根据风机的运行数据、所述部件的累计疲劳损伤和剩余寿命,基于所述部件的预设权重值得到风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率;

6、基于风电场当前功率目标,根据所述的风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率,对所述风电场的风机进行功率分配。

7、本实施方式中,基于单位疲劳损伤功率进行风电场内的风机的功率分配,综合考虑单位疲劳损伤功率,而实现所有风机的寿命均衡和风电场发电量的最大化。

8、作为第一方面的一种可能的实现方式,得到所述风机部件的累计疲劳损伤和剩余寿命,包括:

9、对所述风机部件的载荷数据及材料sn曲线进行雨流计数法分析,得到所述风机部件的马尔可夫矩阵;

10、根据所述马尔可夫矩阵和所述材料的sn曲线,计算得到所述风机部件的累计疲劳损伤和剩余寿命。

11、作为第一方面的一种可能的实现方式,得到所述风机部件的累计疲劳损伤和剩余寿命后,还包括:

12、获取所述风机部件的运行数据和生命周期运行特征曲线;

13、对所述风机部件的运行数据和生命周期运行特征曲线进行分析,得到修正系数;

14、通过所述修正系数对所述累计疲劳损伤及剩余寿命进行修正。

15、作为第一方面的一种可能的实现方式,所述风机单位疲劳损伤功率包括:

16、根据所述风机的运行数据,确定所述风机在不同功率下的疲劳损伤数据;

17、根据所述风机在不同功率下的疲劳损伤数据,得到所述风机单位疲劳损伤功率△fd:功率变化/风机疲劳损伤变化。

18、作为第一方面的一种可能的实现方式,所述基于风电场当前功率目标,根据所述的风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率,对所述风电场的风机进行功率分配,包括:

19、在风电场限功率发电时进行功率分配,包括:

20、确定当前风机功率和功率限制值之间的差值△p;

21、根据所述的当前风机功率和功率限制值之间的差值和单位疲劳损伤功率△fd,按照进行功率分配;其中,△p为当前风机功率和功率限制值之间的差值,△fd为单位疲劳损伤功率,n为风电场风机数量。

22、作为第一方面的一种可能的实现方式,所述基于风电场当前功率目标,根据所述的风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率,对所述风电场的风机进行功率分配,包括:

23、在风电场自由发电时进行功率分配,包括:

24、确定风机的剩余疲劳寿命的平均值avg(dmrli)selected;

25、确定风机的功率变化-单位疲劳损伤功率(δp/δfd)i的变化;

26、根据所述剩余疲劳寿命的平均值,以所述(δp/δfd)i为调节变量,对所述风机进行功率分配。

27、作为第一方面的一种可能的实现方式,根据所述剩余疲劳寿命的平均值,以所述(δp/δfd)i为调节变量,对所述风机进行功率分配,包括:

28、对剩余疲劳寿命的平均值低于预设阈值的风机进行功率限制;

29、对剩余疲劳寿命的平均值高于预设阈值的风机进行超发。

30、本申请第二方面提供一种风电场功率分配装置,包括:

31、数据获取模块,用于获取风机的运行数据、部件的载荷数据及所述部件的材料sn曲线;

32、计算模块,用于根据所述载荷数据及所述部件的材料sn曲线,得到所述部件的累计疲劳损伤和剩余寿命;

33、所述计算模块,还用于根据风机的运行数据、所述部件的累计疲劳损伤和剩余寿命,基于所述部件的预设权重值得到风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率;

34、功率分配模块,用于基于风电场当前功率目标,根据所述的风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率,对所述风电场的风机进行功率分配。

35、本申请第三方面提供一种计算设备,包括:

36、处理器,以及

37、存储器,其上存储有程序指令,所述程序指令当被所述处理器执行时使得所述处理器执行如上所述的风电场功率分配方法。

38、本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有程序指令,所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行如上所述的风电场功率分配方法。

39、本发明的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。



技术特征:

1.一种风电场功率分配方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,得到所述风机部件的累计疲劳损伤和剩余寿命,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,得到所述风机部件的累计疲劳损伤和剩余寿命后,还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述风机单位疲劳损伤功率包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于风电场当前功率目标,根据所述的风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率,对所述风电场的风机进行功率分配,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于风电场当前功率目标,根据所述的风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率,对所述风电场的风机进行功率分配,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述剩余疲劳寿命的平均值,以所述(δp/δfd)i为调节变量,对所述风机进行功率分配,包括:

8.一种风电场功率分配装置,其特征在于,包括:

9.一种计算设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有程序指令,所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行权利要求1至7任一项所述的风电场功率分配方法。


技术总结
本申请涉及风力发电机技术领域,尤其涉及一种风电场风机功率分配方法、装置、计算设备及计算机可读存储介质。方法包括:获取风机的运行数据、部件的载荷数据及部件的材料SN曲线;根据载荷数据及部件的材料SN曲线,得到部件的累计疲劳损伤和剩余寿命;根据风机的运行数据、部件的累计疲劳损伤和剩余寿命,基于预设权重值得到风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率;基于风电场当前功率目标,根据的风机累计疲劳损伤、风机剩余寿命和风机单位疲劳损伤功率,对风电场的风机进行功率分配。本申请基于单位疲劳损伤功率进行风电场内的风机的功率分配,综合考虑单位疲劳损伤功率,而实现所有风机的寿命均衡和风电场发电量的最大化。

技术研发人员:李海港,汪锋,黄强,张超,李超锋
受保护的技术使用者:华锐风电科技(集团)股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-33011.html