(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 202211030947.8 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 中国电建集团西北勘测设计 研究院 有限公司 地址 710065 陕西省西安市雁塔区丈 八东 路18号 (72)发明人 韩毅　彭怀午　刘玮　刘军涛　 马高祥　徐栋　胡义　陈彬　 刘少军　 (74)专利代理 机构 西安迪业欣知识产权代理事 务所(普通 合伙) 61278 专利代理师 史冬梅 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 17/18(2006.01) H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种平缓地形下在役风电场能效评估方法 及系统 (57)摘要 本发明提供了一种平缓地形下在役风电场 能效评估 方法及系统， 通过对机组数据采集与监 控系统中的机舱风速数据进行统计性分析， 同时 结合机型的机舱传递函数， 对不同来流风向下风 力机叶轮前方的自由来流风速进行还原， 进而采 用二维平 面插值计算的方法， 基于各机组点位分 布对整个风电场区的平均风速分布 图谱进行绘 制； 同时， 根据各机组的输出功率， 结合风速 ‑功 率曲线， 对场区内各机组点位的理论与实际发电 量进行对比， 并绘制相应的能效图谱， 通过分析 各机组发电量偏差及其运行维护情况， 建立综合 考虑风能资源、 发电量、 机组运维状态的在役风 电场能效评估 方法。 本发明为风电场规划阶段设 计参数的复核与评估 模型优化 提供科学参考。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115358606 A 2022.11.18 CN 115358606 A 1.一种平缓地形 下在役风电场能效评估方法， 其特 征在于， 所述方法包括： S1、 获取评估时间周期内目标风电场中， 各风向扇区下每个风电机组的机舱风速， 并根 据每个风电机组的机舱风速及其机舱传递函数， 计算每个风电机组的对应的自由来流风 速； S2、 根据各个风向扇区下， 每个风电机组点位处的多个自由来流风速计算其自由来流 风速总体平均值， 并根据同期 每个风电机组的多个实际发电量计算其实际发电量总体平均 值； S3、 在各个风向扇区下， 根据每个风电机组的自由来流风速总体平均值和实际发电量 总体平均值确定每 个风电机组的能效评估结果。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述S3具体包括： S31、 在各个风向扇区下， 根据每个风电机组的自由来流风速总体平均值获得每个风电 机组的理论发电量； S32、 在各个风向扇区下， 根据每个风电机组的理论发电量与实际发电量总体平均值之 间的偏差程度确定每 个风电机组的能效评估结果。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述S31具体包括： S311、 基于每个风电机组的风速 ‑功率曲线， 将所述自由来流风速总体平均值转化为理 论输出功率； S312、 根据每个风向扇区下每个风电机组对应的数据总数量及其对应的理论输出功 率， 获得每 个风电机组的理论发电量。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述S32具体包括： S321、 获取每个风电机组的理论发电量和实际发电量总体平均值的差值与所述理论发 电量的比值， 并将所述比值作为所述 风电机组的发电量的偏差程度； S322、 根据所述偏差程度确定每 个风电机组的能效评估结果。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述S32 2具体为： 若所述偏差程度大于或等于0、 且小于或等于30％， 则确定所述风电机组为正常能效机 组； 若所述偏差程度大于 30％， 则确定所述 风电机组为 候选低效机组。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述S1的获取评估时间周期内目标风电场 中， 各风向扇区下每 个风电机组的机舱 风速， 具体包括： S11、 获取目标风电场中， 测风塔在评估时间周期内每间隔预设时长测量的多个平均风 向数据， 并对多个所述平均风向数据进行风向扇区分类， 得到多组不同风向扇区下 的测风 塔数据集； S12、 基于所述测风塔数据集中各平均风向数据的采集时间， 获取每个风电机组的同期 机舱风速。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在所述S3之后， 所述方法还 包括： S4、 结合所述目标风电场中风电机组的排布位置， 根据各个风向扇区下每个风电机组 点位处的风资源数据和发电量数据， 绘制所述目标风电场在不同风向扇区下对应的空间分 布连续性图谱。 8.根据权利要求7 所述的方法， 其特 征在于， 所述S4具体包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115358606 A 2S41、 将所述目标风电场中每四个位置相邻的风电机组的点位作为顶点， 组成四边形的 子计算域平面； S42、 对每个子计算域平面进行网格划分， 形成多个网格节点， 并估算各网格节点处的 风资源数据和发电量数据； S43、 根据 各风电机组以及各网格节点处 的风资源数据和发电量数据， 绘制所述目标风 电场在不同风向扇区下对应的空间分布连续 性图谱。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 所述空间分布连续性图谱包括自由来流风 速图谱、 实际发电量图谱和理论发电量图谱； 所述方法还 包括： S5、 根据所述实际发电量图谱和所述理论发电量图谱， 绘制发电量偏差图谱； S6、 将所述空间分布连续性图谱与所述目标风电场中风电机组 的设计值或设计图谱进 行对比分析， 获得风资源评估结果和发电量计算模型评估结果。 10.一种平缓地形 下在役风电场能效评估系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 参数获取单元， 用于获取评估时间周期内目标风电场中， 各风向扇区下每个风电机组 的机舱风速， 并根据每个风电机组的机舱风速及其机舱传递函数， 计算每个风电机组的对 应的自由来 流风速； 数据处理单元， 用于根据各个风向扇区下， 每个风电机组点位处的多个自由来流风速 计算其自由来流风速总体平均值， 并根据同期 每个风电机组的多个实际发电量计算其实际 发电量总体平均值； 能效评估单元， 用于在各个风向扇区下， 根据每个风电机组的自由来流风速总体平均 值和实际发电量总体确定每 个风电机组的能效评估结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115358606 A 3