基於功率區間的風電場電能質量監測數據統計方法與流程
2023-05-30 14:05:17 3
本發明屬於電力技術領域，尤其涉及一種基於功率區間的風電場電能質量監測數據統計方法，具體是應用在風電場電能質量監測數據的統計方法，是對功率區間進行分段處理的電能質量數據分析與統計，提高風電場電能質量分析準確性，能夠輔助找出造成風電場電能質量問題的原因。
背景技術：
隨著能源與環境問題的日益突出，世界各國加快了風電的開發與利用，我國風電也得到了快速的發展，風電裝機容量規模現已位居世界第一位。與此同時，大規模風電併網也給電網帶來了很多問題，電能質量就是其中一個主要的問題。我國大部分風電場均安裝了電能質量在線監測裝置，但從其應用情況來說，雖然電能質量監測數據均能夠有效正確的採集，但是無法用來準確評價一個風電場的電能質量情況。因為電能質量數一般用95%概率大值來進行分析，風電場功率特性具有隨機性，無法用24小時或者48小時的數據95%概率大值來分析風電場的電能質量好與壞。
技術實現要素：
為了克服現有技術中存在的不足之處，本發明提供一種基於功率區間的風電場電能質量監測數據統計方法。目的是對風電場電能質量進行統計，不僅能夠清楚風電場各功率區間的電能質量特性，還可以快速地找到產生的電能質量問題所在，因為風電機組不同有功功率輸出時，機組各部件表現出來的特性是不一樣的。
為了實現上述發明目的 ，本發明是通過以下技術方案來實現的：
基於功率區間的風電場電能質量監測數據統計方法，是將風電場有功功率劃分為10個功率區間，每個功率區間為風電場額定功率的10%,每個功率區間都獨立進行統計，統計數據包括短期統計數據和長期統計數據。
所述短期統計數據時間長度為24小時至168小時，長期統計數據時間長度為30天至365天。
所述統計數據，以連續性為有限數據。
所述將風電場有功功率劃分為10個功率區間，就是將風電場有功功率按照等功率分成十個功率區間，即0~10%Pn、10%Pn~20%Pn、20%Pn~30%Pn、30%Pn~40%Pn、40%Pn~50%Pn、50%Pn~60%Pn、60%Pn~70%Pn、70%Pn~80%Pn、80%Pn~90%Pn、90%Pn~100%Pn；每個區間的電能質量數據均獨立統計，該功率區間僅應用於統計數據和報表數據；
按功率區間進行統計後，電能質量在線監測裝置的實時數據以周期方式上送，統計數據和報表數據不再以周期方式上送，以觸發方式上送；對於統計數據，假設仍以3分鐘為一個周期；首先，電能質量在線監測裝置，檢測當前功率處於哪個功率區間，持續該功率區間3分鐘後，分析得到該時間段內的最大值、最小值和平均值，然後將統計數據帶時標上送給電能質量監測主站；若未持續滿三分鐘，則記錄進入新的功率區間的時刻，從該時刻重新計時，持續該功率區間3分鐘後，帶時標將統計數據上送給電能質量監測主站，按此循環進行，把滿足要求的風電場電能質量統計數據不斷的上送給風電場電能質量主站。
所述報表數據以統計數據為基礎進行再次分析，報表數據的最大值以統計數據的最大值進行統計分析，報表數據的最小值以統計數據的最小值進行統計分析，報表數據的平均值以統計數據的平均值進行統計分析，報表數據的95%概率大值以統計數據的最大值進行統計分析；風電場的報表數據不再設定為日報表、月報表、年報表，以短期報表和長期報表代替；短期報表至少包含累計時長為24小時的數據，最長不超過累計時長為168小時的數據，用來分析短期的風電場電能質量特性；長期報表至少包含累計時長為30天的數據，最長不超過365天，用來分析長期的風電場電能質量特性。
所述統計數據的有效數據是在每兩個數字標號之間為1分鐘，裝置開始記錄區間為20%Pn~30%Pn，從「1」至「4」持續3分鐘後，該統計數據為有效數據，將分析得到的最大值、最小值和平均值上送給電能質量監測主站；然後從「4」點重新開始計時，至「5、6」之間時功率區間變為30%Pn~40%Pn，該段為無效數據；重新開始計時，到「8」過點的時刻，功率區間變為40%Pn~50%Pn，持續時間為2.7分鐘，該段也為無效數據，以此類推。
本發明的優點及有益效果是：
本發明不僅能夠清楚風電場各功率區間的電能質量特性，還可以快速地找到產生的電能質量問題所在，因為風電機組不同有功功率輸出時，機組各部件表現出來的特性是不一樣的。還可以輔助分析風電場電能質量問題產生的原因，統計出來的風電場電能質量具有一定的有效性和實用性。
下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
附圖說明
圖1是風電場電能質量統計數據有效數據示例圖；
圖2是傳統電能質量統計數據與本發明電能質量統計數據對比圖。
具體實施方式
本發明一種基於功率區間的風電場電能質量監測數據統計方法，是將風電場有功功率劃分為10個功率區間，每個功率區間為風電場額定功率的10%,每個功率區間都獨立進行統計，統計數據包括短期統計數據和長期統計數據。
所述短期統計數據時間長度為24小時至168小時，長期統計數據時間長度為30天至365天。
對於統計數據，以連續性為有限數據。例以3分鐘為一個周期。首先，電能質量在線監測裝置，檢測當前功率處於哪個功率區間，持續該功率區間3分鐘後，分析得到該時間段內的最大值、最小值和平均值，然後將統計數據帶時標上送給電能質量監測主站。若未持續滿三分鐘，則記錄進入新的功率區間的時刻，從該時刻重新計時，持續該功率區間3分鐘後，帶時標將統計數據上送給電能質量監測主站，按此循環進行，把滿足要求的風電場電能質量統計數據不斷的上送給風電場電能質量主站。
具體來說，本發明的核心思想就是將風電場有功功率按照等功率分成十個功率區間，即0~10%Pn、10%Pn~20%Pn、20%Pn~30%Pn、30%Pn~40%Pn、40%Pn~50%Pn、50%Pn~60%Pn、60%Pn~70%Pn、70%Pn~80%Pn、80%Pn~90%Pn、90%Pn~100%Pn。每個區間的電能質量數據均獨立統計，該功率區間僅應用於統計數據和報表數據。按功率區間進行統計後，電能質量在線監測裝置的實時數據以周期方式上送，統計數據和報表數據不再以周期方式上送，以觸發方式上送。對於統計數據，假設仍以3分鐘為一個周期。首先，電能質量在線監測裝置，檢測當前功率處於哪個功率區間，持續該功率區間3分鐘後，分析得到該時間段內的最大值、最小值和平均值，然後將統計數據帶時標上送給電能質量監測主站。若未持續滿三分鐘，則記錄進入新的功率區間的時刻，從該時刻重新計時，持續該功率區間3分鐘後，帶時標將統計數據上送給電能質量監測主站，按此循環進行，把滿足要求的風電場電能質量統計數據不斷的上送給風電場電能質量主站。
風電場電能質量的報表數據以統計數據為基礎進行再次分析，報表數據的最大值以統計數據的最大值進行統計分析，報表數據的最小值以統計數據的最小值進行統計分析，報表數據的平均值以統計數據的平均值進行統計分析，報表數據的95%概率大值以統計數據的最大值進行統計分析。風電場的報表數據不再設定為日報表、月報表、年報表，以短期報表和長期報表代替。短期報表至少包含累計時長為24小時的數據，最長不超過累計時長為168小時的數據，用來分析短期的風電場電能質量特性；長期報表至少包含累計時長為30天的數據，最長不超過365天，用來分析長期的風電場電能質量特性。
如圖1所示，圖1是風電場電能質量統計數據有效數據示例圖。在圖1中，每兩個數字標號之間為1分鐘，裝置開始記錄區間為20%Pn~30%Pn，從「1」至「4」持續3分鐘後，該統計數據為有效數據，將分析得到的最大值、最小值和平均值上送給電能質量監測主站；然後從「4」點重新開始計時，至「5、6」之間時功率區間變為30%Pn~40%Pn，該段為無效數據；重新開始計時，到「8」過點的時刻，功率區間變為40%Pn~50%Pn，持續時間為2.7分鐘，該段也為無效數據，以此類推。
如圖2所示，圖2是傳統電能質量統計數據與本發明電能質量統計數據對比圖。在圖2中，傳統的電能質量統計數據為日報表、周報表、月報表和年報表，其均為固定時間長度的報表數據；本發明的電能質量統計數據為短期報表和長期報表，為不固定時間長度的報表數據；短期報表時間長度為24小時至168小時，長期報表時間長度為30天至365天，短期報表和長期報表具體以風電場電能質量實際統計時間長度為準。