(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210538565.X (22)申请日 2022.05.18 (71)申请人 南京国电南自维美德自动化有限公 司 地址 210032 江苏省南京市浦口高新区惠 达路9号 (72)发明人 赖晓路　肖碧涛　刘宇　邵会学　 朱健　黄蕾　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 董建林 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01)G06V 10/44(2022.01) G06F 113/06(2020.01) (54)发明名称 一种风电机组能效分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种风电机组能效分析方法， 基于运行时的风速 ‑功率数据绘制运行时的风 速‑功率曲线； 将运行时的风速 ‑功率曲线与设计 时的风速 ‑功率曲线进行对比， 并依据修正方案 对运行时的风速 ‑功率曲线进行修正； 依据修正 后的运行时的风速 ‑功率曲线构建风电机工作模 型； 依据风电机工作模型量化统计风电机的发电 能效。 本发 明通过实际运行的风电机组的历史数 据建立运行时的风速 ‑功率曲线， 相对风电机组 厂家给出的设计时的风速 ‑功率曲线更贴合风电 机组的运行情况， 基于运行时的风速 ‑功率曲线 分析统计风电机组正常情况下的发电功率和发 电时间， 异常情况下的发电功率和发电时间， 为 风电机组的能效分析、 故障诊断和预警提供了有 力的决策依据。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 114936770 A 2022.08.23 CN 114936770 A 1.一种风电机组能效分析 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： 基于风电机组运行时的风速 ‑功率数据绘制运行时的风速 ‑功率曲线； 将运行时的风速 ‑功率曲线与设计时的风速 ‑功率曲线进行对比， 并依据修正方案对运 行时的风速 ‑功率曲线 进行修正； 依据修正后的运行时的风速 ‑功率曲线构建风电机 工作模型； 依据风电机 工作模型量 化统计风电机的发电能效。 2.根据权利要求1所述的一种风电机组能效分析 方法， 其特 征在于： 基于风电机组运行时的风速 ‑功率数据绘制运行时的风速 ‑功率曲线， 包括： 制作空白的风速 ‑功率网格图， 网格图中相互垂直的两个方向分别代 表风速和功率； 依据历史风速 ‑功率工作数据在空白的风速 ‑功率网格图中进行 标记； 依据标记后的网格图制作风速 ‑功率主带图； 将风速‑功率主带图进行拟合， 得到实际运行时的风速 ‑功率曲线。 3.根据权利要求2所述的一种风电机组能效分析 方法， 其特 征在于： 依据标记后的网格制作风速 ‑功率主带图， 包括： 在同一功率带中求 解各风速带中标记点占总该功率带中所有标记点的概 率： ； 其中， G（n,i）表示第n个功率带与第i个风速带交叉形成的网格内风速 ‑功率标记点的个 数， 其中： 1≤i≤I NT （Vmax/x+1） ， Vmax表示设计最大风速； 依据各网格的 ， 在同一功率带中对各个网格进行单字节映射处理； 将单字节 映射处理后的图像进行 灰度化处 理， 生成灰度网格图像； 对灰度网格图像进行边 缘检测， 构造风速 ‑功率主带图。 4.根据权利要求3所述的一种风电机组能效分析 方法， 其特 征在于： 依据各网格的 ， 在同一功率带中对各个网格进行 单字节映射处 理， 包括： 在同一功率带中， 令拥有最大 的网格赋值为255， 并将其他网格依据其 占最大 的概率进行赋值， 赋值的基准数为25 5， 其公式如下： ； 其中， max=255， 为第n个功率带与第i个风速带交叉形成的网格赋值 后的数值。 5.根据权利要求1所述的一种风电机组能效分析 方法， 其特 征在于： 将运行时的风速 ‑功率曲线与设计时的风速 ‑功率曲线进行对比， 并依据修正方案对运 行时的风速 ‑功率曲线 进行修正， 包括： 在0≤Speed拟 合i ≤额定风速时， 若： ki+1≤k’ i≤ki且Poweri×（1‑η ） ） ≤Power拟合j≤ （Poweri×（1+η ） ） ， 无需修正， 否则进行权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114936770 A 2MPPT修正： Power拟 合j’= Power拟 合j‑1’+( Poweri+1 ‑  Poweri) * (Speed拟 合j ‑Speedi)/y； 其中， k*为设计时的风速 ‑功率曲线中第 *个点的斜率； k’ *为运行时的风速 ‑功率曲线中 第*个点拟合后的斜率； Power*为设计时的风速 ‑功率曲线中第*个点的功率； Power拟合*为运 行时的风速 ‑功率曲线中第*个点拟合后的功率； Speed*为设计时的风速 ‑功率曲线中第*个 点的风速； Speed拟合*为运行时的风速 ‑功率曲线中第*个点拟合后的风速； η是功率的偏移系 数， 位于0.01～0.2之间； 在额定风速＜Spe ed拟 合j ≤切出风速时， 统计所有Power拟 合j的均值记作 ， 若： （Power额定×（1‑η ） ） ≤ ≤ （Power额定×（1+ η ） ） ； 无需修正， = Power额定； 否则进行恒功率 修正： = ； 其中， Power额定需为设计时的风速 ‑功率曲线的额定功率； 为运行时的风 速‑功率曲线中拟合后恒功率 修正后的功率。 6.根据权利要求1所述的一种风电机组能效分析 方法， 其特 征在于： 依据修正后的运行时的风速 ‑功率曲线构建风电机 工作模型， 包括： 若运行时的风速 ‑功率曲线经修正方案判别后无需修正， 则令min(Power拟合j+Widthj/2,  Power额定)作为该功率带的上边缘， max(Power拟 合j‑Widthj/2, 0) 作为该功率 带的下边缘， 其 中， Width*为第*个功率带的宽度； max()表示取二 者最大值， mi n()表示取二 者最小值； 若运行时的风速 ‑功率曲线经修正方案判别后进行了修正， 则令Widthj=N， N取值范围 为100~500， 用min(Power拟 合j+Widthj/2, Power额定) 作为该功率带的上边缘， max(Power拟 合j‑ Widthj/2, 0) 作为该功率带的下边 缘。 7.根据权利要求1所述的一种风电机组能效分析 方法， 其特 征在于： 依据风电机 工作模型量 化统计风电机的发电能效， 包括： 统计功率 点高于Po weri的点记为超发功率 点， 统计超发功率 点总的超发功率： ； 其中， 中为第i个超发功率 点的功率 值； 统计功率 点低于风速 ‑功率主带分布下边 缘的点记为 欠发或限发功率 点： ；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114936770 A 3