【CN110247423A】一种用于风力发电机组的风坡识别与预警系统及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910258009.5

(22)申请日 2019.04.01

(71)申请人 国网新源张家口风光储示范电站有

限公司

地址 075000 河北省张家口市桥西区建设

西街15号

申请人 国家电网有限公司

(72)发明人 马力　董超　赵洲　朱跃　胡晓虎　

寇建　邢晨　王婧　朱斯　金超　

(74)专利代理机构 天津市尚文知识产权代理有

限公司 12222

代理人 程昊

(51)Int.Cl.

H02J 3/38(2006.01)

H02J 13/00(2006.01)

(54)发明名称

一种用于风力发电机组的风坡识别与预警

系统及方法

(57)摘要

一种用于风力发电机组的风坡识别与预警

系统，其特征在于它包括风电场监控模块、正向

隔离模块、监控数据处理模块、风电爬坡识别及

预警模块、系统数据库模块和估计执行模块；其

工作方法包括实时监控、建立风电爬坡事件模

型、风电爬坡现象进行识别、预警和显示，其优越

性：结构简单，易于实现；能够根据风电场中的风

力发电机运行状态和天气预报数据，对风力发电

的爬坡趋势进行识别并做出及时预警。权利要求书2页 说明书4页 附图1页CN 110247423 A 2019.09.17

C N 110247423

A

1.一种用于风力发电机组的风坡识别与预警系统，其特征在于它包括风电场监控模块、正向隔离模块、监控数据处理模块、风电爬坡识别及预警模块、系统数据库模块和估计执行模块；其中，所述风电场监控模块的输入端采集风电场中的风力数据；所述监控数据处理模块的输入端经正向隔离模块与风电场监控模块的输出端连接，其输出端连接风电爬坡识别及预警模块和系统数据库模块；所述风电爬坡识别及预警模块的输出端连接系统数据库模块；所述系统数据库模块的输出端则与估计执行模块的输入端连接；所涉风电爬坡识别及预警模块与估计执行模块之间呈双向连接。

2.根据权利要求1所述一种用于风力发电机组的风坡识别与预警系统，其特征在于所述风力数据包括风电场、风机的功率数据、以及测风塔、风机的天气数据。

3.根据权利要求1所述一种用于风力发电机组的风坡识别与预警系统，其特征在于所述用于风力发电机组的风坡识别与预警系统，它还包括数值天气预报模块；所述数值天气预报模块与风电爬坡识别及预警模块连接。

4.根据权利要求1所述一种用于风力发电机组的风坡识别与预警系统，其特征在于所述用于风力发电机组的风坡识别与预警系统，它还包括图形用户界面模块，与系统数据库模块呈双向连接。

5.根据权利要求1所述一种用于风力发电机组的风坡识别与预警系统，其特征在于所述风电爬坡识别及预警模块连接有声光装置，所述声光装置安装在监控中心。

6.根据权利要求1所述一种用于风力发电机组的风坡识别与预警系统，其特征在于所述风电爬坡识别及预警模块中装有用于短信发送的GSM短信模块。

7.一种用于风力发电机组的风坡识别与预警系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)由风电场监控模块对风电场中的风力发电数据进行实时监控，并将实时数据经正向隔离模块在监控数据处理模块中进行汇总并储存；

(2)监控数据处理模块将风电场监控模块监控的到的风电功率数据、状态数据以及天气数据实时发送到系统数据库模块和风电爬坡识别及预警模块；所述系统数据库模块为系统及技术人员提供风电场、风机的功率数据、以及测风塔、风机的天气数据，并对数据进行存储，便于查询；

(3)数值天气预报模块根据气象信息获取风速、风力、风向及天气信息，同样将数据传送到风电爬坡识别及预警模块中；

(4)在风电爬坡识别及预警模块中存储有风电爬坡模型，根据模型建立风电爬坡事件模型，

如式所示：

其中，P w (t)表示根据所提出的模型求得的t时刻的风电功率，P w0(t)表示风电场监控模块对风电场中的在风电爬坡事件之前的t时刻的风电功率，Δt为预测数据的时间间隔，D w τ为风电功率爬坡持续时间，R w τ为实时爬坡率，t 0为爬坡开始时间；

要求爬坡事件模型满足，R w τ(t)≤R max ，

且其中，R max 为最大爬坡

权　利　要　求　书1/2页2CN 110247423 A