CN103629046B - 一种风力发电机性能的评估方法、装置和风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风力发电机性能的评估方法、装置和***，其中包括：获取风力发电机的实际功率曲线，根据风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线计算风力发电机的工作参数，按照所述工作参数和预设规则评估风力发电机的工作性能。本发明提供的实施例中，通过风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线获取风力发电机的工作参数，利用工作参数并按照预设规则来评估风力发电机的发电能力和运行状态等性能，相对于只用曲线符合度评估风力发电机的发电能力的方法，本发明能有效降低评估偏差，同时也可根据其它工作参数评估风力发电机的运行状态，及时发现风力发电机运行过程中的潜在问题，防止发生安全事故。

Description

一种风力发电机性能的评估方法、装置和风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电机的技术领域，具体地，涉及一种风力发电机性能的评估方法、装置和风力发电机。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。我国风能资源丰富，利用风能发电的潜力巨大，风力发电机的发电量也越来越多。

在风力发电机的各项性能指标中，风力发电机的功率曲线是重要的一项，风力发电机的功率曲线与风速、空气密度等有关。在标准大气压下的空气密度称为标准空气密度，在标准空气密度下，风力发电机的输出功率与风速的关系曲线称为标准功率曲线，在风力发电机的实际发电过程中，风力发电机输出的实际功率与风速之间的关系曲线称为实际功率曲线。根据风力发电机的实际功率曲线和标准功率曲线之间的曲线符合度来评估风力发电机的发电能力，以实现对风能的跟踪控制，提高风力发电机的发电效率。风力发电机的曲线符合度为风力发电机在每个风速段下的标准功率和实际功率之差与标准功率之间的比值。

现有技术中，人们通常是利用风力发电机的功率曲线计算的曲线符合度来评估风力发电机的发电能力，而很少利用风力发电机的功率曲线来评估风力发电机的其它工作性能；而且，利用风力发电机的曲线符合度来评估风力发电机的发电能力时，常常会出现在低风速段下的曲线符合度的值较大，而在高风速段下的曲线符合度的值较小，使得对风力发电机的整体发电能力的评估出现较大偏差。而且，在风力发电机的运行过程中，如果风力发电机的桨叶出现结冰、风力发电机附属的风速仪或风向标安装位置不佳等潜在问题时，通常需要工作人员实际检测才能获知，当风力发电机所处的环境比较恶劣时，工作人员可能无法及时对风力发电机运行过程中的潜在问题及时预警，导致发生安全事故，造成严重损失。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种风力发电机性能的评估方法、装置和风力发电机，用于解决现有技术中对风力发电机的发电能力的评估偏差大、无法及时发现风力发电机潜在问题进行及时预警的问题。

为此，本发明提供一种风力发电机性能的评估方法，其中，所述评估方法包括：

获取风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线；

根据所述标准功率曲线和实际功率曲线计算风力发电机的工作参数；

按照所述工作参数和预设规则评估风力发电机的工作性能。

其中，所述获取风力发电机的实际功率曲线包括：

获取风速、空气密度、标准空气密度和风力发电机输出的实时功率；

根据所述风速、空气密度、实时功率和标准空气密度得到风力发电机的在标准空气密度下的实际输出功率；

根据所述风速和风力发电机的在标准空气密度下的实际输出功率得到风力发电机的实际功率曲线。

其中，所述工作参数包括：

评估风力发电机的发电能力的发电参数和评估所述风力发电机运行状态的运行参数。

其中，风力发电机的发电参数Vp的计算公式如下：

$\mathrm{Wp}=\underset{i=m}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{d}_i{W}_i$

其中，i为风速段，d_i为风速段i的偏差参量，W_i为风速段i的权重值。

其中，在风速段i的实际功率P_i大于或等于标准功率P_ci时，设定风速段i的偏差参量d_i为0；

风力发电机在风速段i的实际功率P_i小于标准功率P_ci时，偏差参量d_i的计算公式如下：

$d_i=\frac{P_{\mathrm{ci}}-P_i}{P_{\mathrm{ci}}}$

其中，P_ci为标准功率曲线中风力发电机在风速段i的标准功率，P_i为实际功率曲线中风力发电机在风速段i的实际功率。

其中，风速段i的权重值W_i的计算公式如下：

$W_i=\left\{\begin{array}{cc}0.3947i& (3\≤i\≤6.5)\\ 6.051e^{\frac{-{(i-10)}^2}{72}}& (7\≤i\≤13)\\ 0.444i& (i=13.5)\\ 0.2857i& (i=14)\end{array}\right.$

其中，所述方法包括利用发电参数并按照第一预设规则评估风力发电机的发电能力；

所述第一预设规则包括：

在发电参数处于第一预设发电参数范围[M，N]时，标识风力发电机的发电能力处于第一发电等级，其中，M≥O；

在发电参数处于第二预设发电参数范围(N，Q]时，标识风力发电机的发电能力处于第二发电等级。

其中，所述第一预设规则还包括：

在发电参数处于第三预设发电参数范围(Q，R]时，标识风力发电机的发电能力处于第三发电等级。

其中，单位时间内风力发电机的运行参数P_d的计算公式如下：

P_d＝|P_ci-P_i|

其中，P_ci为标准功率曲线中风力发电机在风速段i的标准功率，P_i为实际功率曲线中风力发电机在风速段i的实际功率。

其中，所述运行参数P_d的个数为b，b≥1。

其中，利用运行参数并按照第二预设规则评估风力发电机的运行状态，所述第二预设规则包括：

在b个运行参数均处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第一运行等级，其中，E≥O；

在b个运行参数中的任意连续m个运行参数处于第二运行参数范围(F，G]而其余运行参数处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第二运行等级；

在b个运行参数中的任意n个运行参数处于第二运行参数范围(F，G]而其余运行参数处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第三运行等级；

在b个运行参数中的任意t个运行参数处于第三运行参数范围(G，H]时，标识风力发电机的运行状态处于第三运行等级。

其中，所述评估装置包括：

获取模块，用于获取风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线；

计算模块，用于根据所述标准功率曲线和实际功率曲线计算风力发电机的工作参数；

评估模块，用于根据所述工作参数和按照预设规则评估风力发电机的工作性能。

其中，所述获取模块用于：

获取风速、空气密度、标准空气密度和风力发电机输出的实时功率；根据所述风速、空气密度、实时功率和标准空气密度得到风力发电机的在标准空气密度下的实际输出功率；根据所述风速和风力发电机的在标准空气密度下的实际输出功率得到风力发电机的实际功率曲线。其中，所述评估装置还包括：

通信模块，用于将所述评估模块的评估结果发送到终端。

本发明还提供一种风力发电机，其中，包括上述的任一评估装置。

本发明具有下述有益效果：

本发明提供的实施例中，通过风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线获取风力发电机的工作参数，利用工作参数并按照预设规则来评估风力发电机的发电能力和运行状态等性能，降低只用曲线符合度评估风力发电机的发电能力造成的偏差，同时也可根据其它工作参数评估风力发电机的运行状态，及时发现风力发电机运行过程中的潜在问题，防止发生安全事故。

附图说明

图1为本发明风力发电机性能的评估方法第一实施例的流程图；

图2为本发明风力发电机性能的评估方法第二实施例的流程图；

图3为本发明风力发电机性能的评估方法第三实施例的流程图；

图4为本实施例中风力发电机的运行参数曲线图；

图5为本发明风力发电机性能的评估装置第一实施例的结构示意图；

图6为本发明风力发电机性能的评估装置第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的风力发电机性能的评估方法、装置和风力发电机进行详细描述。

图1为本发明风力发电机性能的评估方法第一实施例的流程图。如图1所示，本实施例本发明风力发电机性能的评估方法的工作流程具体包括如下步骤：

步骤101、获取风力发电机的实际功率曲线和标准功率曲线。

在本步骤中，首先获取风力发电机所处环境中的风速、空气密度、标准空气密度和风力发电机输出的实时功率等与实际功率曲线相关的参量，计算出风力发电机在每个风速段的实际输出功率，根据风速及其对应的在标准空气密度下的实际输出功率从而得到风力发电机的实际功率曲线，同时获取风力发电机的标准功率曲线，然后进入步骤102。

步骤102、根据风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线获取风力发电机的工作参数。

在本实施例中，用于评估风力发电机的工作性能的工作参数包括：用于评估风力发电机的发电能力的发电参数、评估风力发电机运行状态的运行参数等。本步骤中，上述工作参数通常是根据风力发电机的标准功率曲线中风速段i的标准功率P_ci和实际功率曲线中风速段i的实际功率P_i等相关参量计算得到。本实施例中的实际功率曲线和标准功率曲线均是采用国际电工委员会(InternationalElectrotechnicalCommission，IEC)标准的功率曲线。在实际应用中，风力发电机在风速段i的标准功率P_ci和实际功率P_i的偏差值，可以作为评估风力发电机的运行状态的运行参数P_d。计算得到风力发电机的工作参数之后，进入步骤103。

步骤103、根据工作参数并按照预设规则评估风力发电机的工作性能。

本步骤中，根据上述步骤计算得到的工作参数并按照预设规则和来评估风力发电机的工作性能。例如，利用风力发电机的运行参数P_d并按照对应的预设规则来评估风力发电机的运行状态，以及时发现风力发电机在运行过程中的存在的潜在问题，防止发生安全事故，风力发电机的运行状态包括风向标、风速仪等附属设备是否安装恰当、风力发电机的桨叶是否结冰等。在实际应用中，也可以根据风力发电机在风速段i的标准功率P_ci和实际功率P_i计算得到风力发电机的发电参数Vp，发电参数Vp为风力发电机在风速段i的偏差参量d_i和权重值W_i乘积，通过发电参数Vp来评估风电机的发电能力，可以避免根据现有技术中通过符合度来评估发电能力造成的整体偏差，以提高风力发电机在各个风速段的发电效率。

在本实施例中，通过风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线获取风力发电机的工作参数，利用工作参数并按照预设规则来评估风力发电机的发电能力和运行状态等性能，降低只用曲线符合度评估风力发电机的发电能力造成的偏差，同时也可根据其它工作参数评估风力发电机的运行状态，及时发现风力发电机运行过程中的潜在问题，防止发生安全事故。

在实际应用中，不同风速对风力发电机的实际功率曲线的影响是不同的，风速越高的风速段对应的实际功率曲线与标准功率曲线符合度较低，而风速低的风速段对应的实际功率曲线与标准功率曲线符合度较低高，所以仅仅通过风力发电机的偏差参量来评估其发电能力时会出现较大误差，无法准确地评估风力发电机在各个风速段的发电能力，所以，本发明实施例提供一种根据风力发电机的发电参数来准确评估风力发电机的发电能力的方法。图2为本发明风力发电机性能的评估方法第二实施例的流程图。如图2所示，本实施例中风力发电机性能的评估方法中评估发电能力的工作流程具体包括如下步骤：

步骤201、获取风力发电机的实际功率曲线和标准功率曲线。

获取风力发电机所处环境中的风速、空气密度和风力发电机的实时功率、标准功率密度等与实际功率曲线相关的参量，计算出风力发电机在每个风速段的实际功率，同时获取风力发电机的标准功率曲线。在本实施例中，可以通过公式来计算出风力发电机输出的实时功率P_o，实时功率P_o的计算公式如公式(1)所示：

P₀＝σ₀AV³/2(1)

其中，σ₀为风力发电机运行时所处环境的空气密度，A为风力发电机的桨叶的扫风面积，V为风速。

利用公式(1)计算得到风力发电机的实时功率P_o之后，将实时功率P_o转化成标准空气密度下的实际功率P_i，标准空气密度下的实际功率P_i的计算公式如公式(2)所示：

P_i＝P₀σ/σ₀(2)

其中，σ为标准空气密度，σ₀为风力发电机运行时所处环境的空气密度。

利用公式(2)计算得到风力发电机的标准空气密度下的实际功率P_i之后，根据风速及其对应的标准空气密度下的实际功率P_i得到风力发电机的实际功率曲线，然后进入步骤202。

步骤202、计算风力发电机在各风速段的偏差参量。

在本步骤中，风速的范围在m≤V≤n之间(m≥O)，本实施例以风速在3-14m/s之间为例来介绍技术方案，每个风速段i之间的间隔为0.5m/s，以计算出风速在3-14m/s之间的23个风速段i的偏差参量d_i。其中，当风力发电机在标准空气密度下在风速段i的实际功率P_i大于或等于标准功率P_ci时，设定偏差参量d_i为0，当风力发电机在风速段i的实际功率P_i小于标准功率P_ci时，偏差参量d_i的计算公式如公式(3)所示：

$d_i=\frac{P_{\mathrm{ci}}-P_i}{P_{\mathrm{ci}}}---\left(3\right)$

其中，P_ci为标准功率曲线中风力发电机在风速段i的标准功率，P_i为标准空气密度下的实际功率曲线中风力发电机在风速段i的实际功率。

计算得到风力发电机在3-14m/s之间的各个风速段i的偏差参量d_i之后，进入步骤203。

步骤203、计算风力发电机在各风速段的权重值。

在本步骤中，需要对风力发电机在不同风速段i对应的偏差参量d_i进行修正，以避免单纯使用偏差参量d_i来评估风力发电机的发电能力时的偏差，风力发电机计算风速在3-14m/s之间的各个风速段i条件下风力发电机的权重值W_i，权重值W_i的计算公式如公式(4)所示：

$W_i=\left\{\begin{array}{cc}0.3947i& (3\≤i\≤6.5)\\ 6.051e^{\frac{-{(i-10)}^2}{72}}& (7\≤i\≤13)\\ 0.444i& (i=13.5)\\ 0.2857i& (i=14)\end{array}\right.---\left(4\right)$

其中，i为风速段，3-14m/s之间的风速段i分别为3，3.5，4，4.5，....13，13.5，14m/s。

本步骤中，计算得到风力发电机在3-14m/s之间的各个风速段i的权重值W_i之后，进入步骤204。

步骤204、计算风力发电机的发电参数。

在本步骤中，通过公式(3)计算得到偏差参量d_i以及通过公式(4)计算得到的权重值W_i，计算出风力发电机的发电参数Vp，发电参数Vp的计算公式如公式(5)所示：

$\mathrm{Vp}=\underset{i=m}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{d}_i{W}_i---\left(5\right)$

其中，i为风速段，d_i为风速段i的偏差参量，W_i为风速段i的权重值。

步骤205、根据发电参数并按照第一预设规则评估风力发电机的发电能力。

在本步骤中，利用上述步骤计算得到的发电参数Vp并按照第一预设规则来评估风力发电机的发电能力，其中，发电参数越大，标识风力发电机的发电能力越低。评估风力发电机的发电能力的第一预设规则包括：在发电参数处于第一预设发电参数范围[M，N]时，标识风力发电机的发电能力处于第一发电等级，此时风力发电机的发电能力优秀、发电效率高，其中，M≥0；在发电参数处于第二预设发电参数范围(N，Q]时，标识风力发电机的发电能力处于第二发电等级，此时风力发电机的发电能力次优、发电效率较低。在实际应用中，还可以设置更多个预设发电参数范围，以进一步细化对风力发电机的发电能力的评估。例如，设置风力发电机的第三预设发电参数范围(Q，R]，当发电参数处于第三预设发电参数范围时，标识风力发电机的发电能力进一步降低。

在本实施例中，以设置三个预设发电参数范围为例来介绍技术方案，三个预设发电参数范围分别对应风力发电机的发电等级为“优”、“良”和“差”。其中，可以设置M、N、Q、R分别为0、3、10、100，则第一预设发电参数范围在[0，3]之间，第二预设发电参数范围在(3，10]之间，第三预设发电参数范围为(10，100)。当通过公式(5)计算得到发电参数Vp处于[0，3]之间时，标识风力发电机的发电能力为“优”，发电参数Vp处于(3，10]之间时，标识风力发电机的发电能力为“良”，发电参数Vp处于(10，100)之间时，标识风力发电机的发电能力为“差”，此时需要及时调整风力发电机。

在本实施例中，根据风力发电机在各风速段的偏差参量和权重值获取发电参数，以修正不同风速段i对应的偏差参量d_i，避免仅仅通过风力发电机的偏差参量来评估其发电能力时出现的较大偏差，提高评估风力发电机发电能力的准确性，有利于提高风力发电机的发电效率。

本发明风力发电机性能的评估方法中还包括评估风力发电机的运行状态的方法，评估风力发电机的运行状态的方法包括利用运行参数来评估风力发电机的运行状态，本实施例中的运行参数为风力发电机在风速段i的实际功率P_i与标准功率P_ci之间差值的绝对值，标准空气密度下的实际功率P_i和标准功率P_ci的单位可以设定为kW。评估风力发电机的运行状态的方法具体包括：根据风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线，计算出风力发电机在单位时间内的b(b≥1)个运行参数P_d，然后利用b个运行参数P_d并按照第二预设规则评估风力发电机的运行参数；本实施例中的第二预设规则包括：在b个运行参数均处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第一运行等级，其中，E≥0；在b个运行参数中的连续m个运行参数处于第二运行参数范围(F，G]而其余运行参数处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第二运行等级；在b个运行参数中的n个运行参数处于第二运行参数范围(F，G]而其余运行参数处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第三运行等级，其中，m＜n；在b个运行参数中的t个运行参数处于第三运行参数范围(G，H]时，标识风力发电机的运行状态处于第三运行等级。风力发电的运行参数越小，标识风力发电机的实际功率和标准功率的偏差越小，也就是说风力发电机的运行状态越优。图3为本发明风力发电机性能的评估方法第三实施例的流程图，图4为本实施例中风力发电机的运行参数曲线图。如图3所示，本实施例中风力发电机性能的评估方法中评估运行状态的工作流程具体包括如下步骤：

步骤301、获取风力发电机的标准空气密度下的实际功率曲线和标准功率曲线。

在本实施例中，可以以二个小时为评估风力发电机的运行状态的单位时间，每隔10分钟检测得到风力发电机的实时功率及其对应的风速，然后按照IEC标准将实时功率换算成风力发电机在标准空气密度下的实际功率，从而得到风力发电机的12组实际功率及其对应的风速，利用上述的实际功率和风速得到风力发电机的实际功率曲线，具体计算实际功率的过程可以参阅步骤201，在此不再赘述。在实际应用中，也可以检测每一个10分钟之内的风速平均值和实时功率平均值，然后按照IEC标准将上述实时功率平均值换算成风力发电机的实际功率，以提高计算实际功率的准确度，同时也有利于提高实际功率曲线的准确度。

获取风力发电机在两个小时之内的12组实际功率及其对应的风速之后，得到风力发电机在标准空气密度下的实际功率曲线，同时获取风力发电机的标准功率曲线，然后进入步骤302。

步骤302、计算风力发电机的运行参数。

在本步骤中，根据步骤302中得到的标准空气密度下的实际功率曲线和标准功率曲线来计算风力发电机的运行参数P_d。其中，运行参数的计算公式如公式(6)所示：

P_d＝|P_ci-P_i|(6)

其中，P_ci为标准功率曲线中风力发电机在风速段i的标准功率，P_i为风力发电机在标准灵气密度下的实际功率曲线中在风速段i的实际功率，P_d为运行参数。

步骤301中得到12组风速及其对应的实际功率P_i，并获取风力发电机的标准功率曲线中的相同风速及其对应的标准功率，然后利用公式(6)计算得到风力发电机在风速段i的实际功率与标准功率之间的12个偏差值，上述12个偏差值即为12个运行参数，从而得到如图4所示的运行参数曲线图，然后进入步骤303。

步骤303、根据运行参数并按照第二预设规则评估风力发电机的运行状态。

在本步骤中，利用步骤302中计算得到的12个运行参数并按照第二预设规则来评估风力发电机的运行状态。本实施例中，分别设置E、F、G和H分别为0、75、150和1000，可以设置m、n和t分别为2、5和1，本实施例中的第二预设规则具体为：在12个运行参数P_d均处于第一运行参数范围[0，75]时，标识风力发电机的运行状态处于第一运行等级，标识风力发电机的运行状态正常；在12个运行参数P_d中的任意连续2个运行参数P_d处于第二运行参数范围(75，150]而其余运行参数P_d处于第一运行参数范围[0，75时，标识风力发电机的运行状态处于第二运行等级，此时风力发电机的运行状态一般，可能是由于风力发电机的风速仪、风向标等仪器安装位置不恰当等原因造成的，因此需要对风力发电机的风速仪、风向标等仪器进行适当调整，以使风力发电机的运行状态回归到正常；在12个运行参数P_d中的任意5个运行参数P_d处于第二运行参数范围(75，150]而其余运行参数P_d处于第一运行参数范围[0，75]，或者在12个运行参数P_d中的任意1个运行参数P_d处于第三运行参数范围(150，1000]时，此时风力发电机的运行状态差，需要及时检测风力发电机的桨叶是否已经结冰、风力发电机的风速仪或风向标是否发生故障等，以避免风力发电机在运行过程中突然发生故障而造成损失。

本实施例中，图4所示为3台风力发电机的运行参数曲线，曲线AA、曲线BB和曲线CC分别标识A台风力发电机、B台风力发电机和C台风力发电机的运行参数曲线，其中，曲线AA上的12个运行参数P_d的绝对值全部处于第一运行参数范围[0，75]之中，标识A台风力发电机处于第一运行状态，风力发电机的运行状态正常；曲线BB中的一个运行参数P_d处于第三运行参数范围(150，1000]之中，标识B台风力发电机处于第三运行状态，风力发电机的运行状态差，需要及时检测器风速仪、风向标是否安装恰当以及检测风力发电机的桨叶上是否结冰等；曲线CC中有两个连续的运行参数P_d处于第二运行参数范围(75，150]之中而其余运行参数P_d处于第一运行参数范围[0，75]时，标识该台风力发电机处于第二运行状态，风力发电机的的运行状态一般，需要对风速仪、风向标等检测，以及时发现风力发电机的潜在问题，防止风力发电机发生故障。

在本实施例中，以风力发电机在单位时间内的标准功率和标准空气密度下的实际功率的偏差值风力发电机的运行参数，通过第二预设规则以及运行参数来评估风力发电机的运行状态，以及时发现风力发电机在运行过程中潜在问题，避免风力发电机在运行过程中突然发生事故而造成严重后果。

图5为本发明风力发电机性能的评估装置第一实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例风力发电机性能的评估装置包括获取模块501、计算模块502和评估模块503，其中，获取模块501用于获取风力发电机在标准空气密度下的的实际功率曲线和标准功率曲线，计算模块502用于根据风力发电机的标准功率曲线和标准空气密度下的实际功率曲线计算风力发电机的工作参数，评估模块503用于按照工作参数和预设规则评估风力发电机的工作性能。

在本实施例中，通过获取模块获取风力发电机的标准功率曲线和标准空气密度下的实际功率曲线，通过计算模块计算出风力发电机的工作参数，评估模块利用工作参数并按照预设规则来评估风力发电机的发电能力和运行状态等性能，降低只用曲线符合度评估风力发电机的发电能力造成的偏差，同时也可根据其它工作参数评估风力发电机的运行状态，及时发现风力发电机运行过程中的潜在问题，防止发生安全事故。

图6为本发明风力发电机性能的评估装置第二实施例的结构示意图。如图6所示，本实施例风力发电机性能的评估装置还包括通信模块504，用于将评估模块503的评估结果发送到终端，然后通过终端的显示器来显示评估结果，以使用户能及时获得风力发电机的发电能力或运行状态等工作性能，有利于用户在风力发电机发电能力下降或其它潜在问题时能及时采取措施，避免发生故障而造成损失。在实际应用中，终端可以为电脑、手机或个人数字助理PDA等。

本发明还提供一种风力发电机，其中包括图5或图6所示的任意一种评估装置，通过苹果装置来监控风力发电机的发电能力、运行状态等工作性能，有利于提高风力发电机的发电能力、及时发现风力发电机运行过程中的潜在问题，确保风力发电机的发电效率和运行安全，延长了风力发电机的使用寿命。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种风力发电机性能的评估方法，其特征在于包括：

获取风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线；

根据所述标准功率曲线和实际功率曲线计算风力发电机的工作参数；

按照所述工作参数和预设规则评估风力发电机的工作性能，所述工作参数包括评估风力发电机的发电能力的发电参数，风力发电机的发电参数Vp的计算公式如下：

其中，i为风速段，d_i为风速段i的偏差参量，W_i为风速段i的权重值。

2.根据权利要求1所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，所述获取风力发电机的实际功率曲线包括：

获取风速、空气密度、标准空气密度和风力发电机输出的实时功率；

根据所述风速、空气密度、风力发电机输出的实时功率和标准空气密度得到风力发电机的在标准空气密度下的实际输出功率；

根据所述风速和风力发电机的在标准空气密度下的实际输出功率得到风力发电机的实际功率曲线。

3.根据权利要求1或2所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，所述工作参数还包括：评估所述风力发电机运行状态的运行参数。

4.根据权利要求3所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，在风速段i的实际功率P_i大于或等于标准功率P_ci时，设定风速段i的偏差参量d_i为0；

风力发电机在风速段i的实际功率P_i小于标准功率P_ci时，偏差参量d_i的计算公式如下：

其中，P_ci为标准功率曲线中风力发电机在风速段i的标准功率，P_i为实际功率曲线中风力发电机在风速段i的实际功率。

5.根据权利要求1或4所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，风速段i的权重值W_i的计算公式如下：

。

6.根据权利要求5所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，所述的评估方法还包括：

利用发电参数并按照第一预设规则评估风力发电机的发电能力；

所述第一预设规则包括：

在发电参数处于第一预设发电参数范围[M，N]时，标识风力发电机的发电能力处于第一发电等级，其中，M≥0；

在发电参数处于第二预设发电参数范围(N，Q]时，标识风力发电机的发电能力处于第二发电等级。

7.根据权利要求6所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，所述第一预设规则还包括：

在发电参数处于第三预设发电参数范围(Q，R]时，标识风力发电机的发电能力处于第三发电等级。

8.根据权利要求3所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，单位时间内风力发电机的运行参数P_d的计算公式如下：

P_d＝|P_ci-P_i|

其中，P_ci为标准功率曲线中风力发电机在风速段i的标准功率，P_i为实际功率曲线中风力发电机在风速段i的实际功率。

9.根据权利要求8所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，所述运行参数P_d的个数为b，b≥1。

10.根据权利要求9所述的风力发电机性能的评估方法，其特征在于，利用运行参数并按照第二预设规则评估风力发电机的运行状态，所述第二预设规则包括：

在b个运行参数均处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第一运行等级，其中，E≥0；

在b个运行参数中的任意连续m个运行参数处于第二运行参数范围(F，G]而其余运行参数处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第二运行等级；

在b个运行参数中的任意n个运行参数处于第二运行参数范围(F，G]而其余运行参数处于第一运行参数范围[E，F]时，标识风力发电机的运行状态处于第三运行等级；

在b个运行参数中的任意t个运行参数处于第三运行参数范围(G，H]时，标识风力发电机的运行状态处于第三运行等级。

11.一种风力发电机性能的评估装置，其特征在于包括：

获取模块，用于获取风力发电机的标准功率曲线和实际功率曲线；

计算模块，用于根据所述标准功率曲线和实际功率曲线计算风力发电机的工作参数，所述工作参数包括评估风力发电机的发电能力的发电参数，风力发电机的发电参数Vp的计算公式如下：

其中，i为风速段，d_i为风速段i的偏差参量，W_i为风速段i的权重值；

评估模块，用于根据所述工作参数和按照预设规则评估风力发电机的工作性能。

12.根据权利要求11所述的风力发电机性能的评估装置，其特征在于，所述获取模块用于：

获取风速、空气密度、标准空气密度和风力发电机输出的实时功率，根据所述风速、空气密度、风力发电机输出实时功率和标准空气密度得到风力发电机在标准空气密度下的实际输出功率，根据所述风速和风力发电机在标准空气密度下的实际输出功率得到风力发电机的实际功率曲线。

13.根据权利要求11所述的风力发电机性能的评估装置，其特征在于还包括：

通信模块，用于将所述评估模块的评估结果发送到终端。

14.一种风力发电机，包括权利要求11-13任一所述的评估装置。