本發(fā)明涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種考慮風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的自身特性以及運(yùn)行的外部環(huán)境來(lái)執(zhí)行風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著新能源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的開(kāi)展，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)得到大力發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的電力設(shè)備。由于風(fēng)力發(fā)電沒(méi)有燃料問(wèn)題，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染，從而成為越來(lái)越受歡迎和支持的發(fā)電方式。

然而，目前風(fēng)力發(fā)電的棄風(fēng)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。其主要因素如下：首先，風(fēng)電建設(shè)規(guī)劃不完善。風(fēng)電規(guī)劃中存在重發(fā)、輕供、不管用的問(wèn)題。例如，甘肅、蒙東、蒙西和冀北等大型風(fēng)電基地都位于經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較低的地區(qū)，本地電量消納空間有限，而電網(wǎng)外送能力又不足，只能棄風(fēng)。其次，風(fēng)電調(diào)度運(yùn)行水平不高。目前部分風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行水平偏低、機(jī)組缺乏低電壓穿越能力，增加了電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的難度。部分地區(qū)電網(wǎng)中的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)和風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)尚不完備，沒(méi)有真實(shí)反映風(fēng)電功率的波動(dòng)性和隨機(jī)性特征，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行方式偏于保守，調(diào)度運(yùn)行中預(yù)留了過(guò)大的安全余量，也是造成棄風(fēng)限電的重要因素。再次，風(fēng)電市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制尚不健全。當(dāng)前以計(jì)劃電量為基礎(chǔ)的交易模式不利于風(fēng)電消納。目前節(jié)能發(fā)電調(diào)度還未在全國(guó)范圍內(nèi)得到全面推行，電源間的競(jìng)爭(zhēng)主要體現(xiàn)在計(jì)劃電量分配上，風(fēng)電的節(jié)能降耗和減排貢獻(xiàn)得不到合理評(píng)估，清潔優(yōu)勢(shì)沒(méi)有完全體現(xiàn)出來(lái)。由于風(fēng)電具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性等特點(diǎn)，電網(wǎng)收購(gòu)風(fēng)電的成本高于水、火電，因此風(fēng)電競(jìng)爭(zhēng)力比水、火電差，在爭(zhēng)取計(jì)劃電量指標(biāo)時(shí)處于不利地位。

以上情況在短期內(nèi)無(wú)法得到根本的解決，所以風(fēng)電場(chǎng)限電運(yùn)行的情況要長(zhǎng)期存在，因此基于風(fēng)電場(chǎng)級(jí)的能量管控也是目前必須要解決的問(wèn)題。

目前，對(duì)風(fēng)場(chǎng)能量管理的方法主要分為兩種：手動(dòng)限功率，即，運(yùn)行人員手動(dòng)對(duì)每臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行功率控制，以滿足調(diào)度對(duì)上網(wǎng)電量的控制；能量管理平臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)，即，中控室部署能量管理平臺(tái)，從而控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自動(dòng)逐臺(tái)進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)上網(wǎng)電量的要求。

然而，手動(dòng)限功率和能量管理平臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)這兩種方法存在各自的缺點(diǎn)。具體地說(shuō)，首先，手動(dòng)限功率的方法主要由人員的主觀因素起主導(dǎo)作用，容易因?yàn)槿藛T的失誤導(dǎo)致控制出錯(cuò)，另外，對(duì)于環(huán)境變化比較大的情況，以及機(jī)組出現(xiàn)問(wèn)題的情況，調(diào)度令改變的時(shí)候，人響應(yīng)動(dòng)作的速度比較慢，不易實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)能量的柔性調(diào)節(jié)。其次，能量管理平臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)的方法存在上網(wǎng)能量的穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，具體地說(shuō)，能量管理平臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)的方法不考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在不同工況下運(yùn)行的穩(wěn)定性，對(duì)機(jī)組出現(xiàn)故障的概率估計(jì)不足，機(jī)組因?yàn)楣收匣蛘咂渌蛎摼W(wǎng)的概率不明確，導(dǎo)致一旦發(fā)生機(jī)組脫網(wǎng)的情況風(fēng)電場(chǎng)上網(wǎng)負(fù)荷不穩(wěn)定，不能很好滿足調(diào)度要求，同時(shí)也會(huì)減少發(fā)電量，影響效益。此外，能量管理平臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)的方法還存在能量平滑過(guò)渡性差的缺點(diǎn)，具體地說(shuō)，目前風(fēng)電場(chǎng)自動(dòng)能量管理平臺(tái)，對(duì)于一旦出現(xiàn)機(jī)組脫網(wǎng)的情況，程序會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)用于補(bǔ)償能量的機(jī)組，這種情況如果一兩臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)了問(wèn)題，切換比較及時(shí)一般輸出能量曲線沒(méi)有太大的波動(dòng)，但是一旦出現(xiàn)多臺(tái)機(jī)組同時(shí)脫網(wǎng)的情況，那么可能會(huì)導(dǎo)致能量輸出出現(xiàn)明顯的波動(dòng)。這樣會(huì)造成風(fēng)電場(chǎng)被電網(wǎng)公司的考核，或者降低允許上網(wǎng)電量，影響比較嚴(yán)重。

因此，需要一種有效地、穩(wěn)定地管理風(fēng)電場(chǎng)的能量的方法和設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一方面在于提供一種用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法和設(shè)備，所述用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法和設(shè)備可基于風(fēng)電場(chǎng)的氣象環(huán)境以及每臺(tái)機(jī)組自身的環(huán)境特征和運(yùn)行特征，選擇最適合當(dāng)前環(huán)境和能量需求的機(jī)組的組合來(lái)進(jìn)行限負(fù)荷運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)有效地穩(wěn)定地管理風(fēng)電場(chǎng)能量的目標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法，其特征在于，包括：采集風(fēng)電場(chǎng)的氣象數(shù)據(jù)以及風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)作為參考變量；通過(guò)基于所述參考變量統(tǒng)計(jì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的所有故障事件的發(fā)生概率以產(chǎn)生每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)；基于調(diào)度輸入的能量需求、實(shí)時(shí)的氣象數(shù)據(jù)以及每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)、所述每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，選擇最適合當(dāng)前工況的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合以及備用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并分配組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)能量。

所述氣象數(shù)據(jù)可包括天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)可包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)自身傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)可包括用于衡量風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

產(chǎn)生所述每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)的步驟可包括：設(shè)置每個(gè)故障事件與所述參考變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系；獲取當(dāng)有故障事件發(fā)生時(shí)采集的與該所述故障事件對(duì)應(yīng)的所述參考變量的數(shù)據(jù)；根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)所述每個(gè)故障事件在與該所述故障事件對(duì)應(yīng)的所述參考變量下的發(fā)生概率；按照氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)三個(gè)維度分別存儲(chǔ)所述每個(gè)故障事件的氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、環(huán)境數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、運(yùn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率。

選擇所述最適合當(dāng)前工況的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合的步驟可包括：基于所述調(diào)度輸入的能量需求以及在當(dāng)前預(yù)定時(shí)間段的風(fēng)速下每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平均發(fā)電量，確定組合中的可能的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)量以及每一種可能的數(shù)量下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量分配范圍；針對(duì)每一種可能的數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合，基于所述每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，計(jì)算在當(dāng)前的氣象數(shù)據(jù)、每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)、每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在確定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量分配范圍內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)下，每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的每個(gè)故障事件的發(fā)生概率，并對(duì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大的故障事件發(fā)生概率進(jìn)行排序；針對(duì)所述每一種可能的數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合，選擇排序后的故障事件發(fā)生概率之中故障事件發(fā)生概率最小的可能的數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)；根據(jù)預(yù)定規(guī)則從所述可能的數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合之中選擇最佳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合。

所述預(yù)定規(guī)則可包括：排除所述最大的故障事件發(fā)生概率等于或大于預(yù)定閾值的組合；選擇至少保留一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)做待機(jī)備用的組合；排除在選擇組合過(guò)程中增加或減少并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)而導(dǎo)致每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的均分功率有差異的情況下該差異導(dǎo)致增加的平均故障事件發(fā)生概率增加1％以上的組合；在所述增加的平均故障事件發(fā)生概率最小的三個(gè)組合中進(jìn)行選擇。

分配所述組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)能量的步驟可包括：基于組合中的所述每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能穩(wěn)定的容量范圍；基于所述調(diào)度輸入的能量需求以及所述組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能穩(wěn)定的容量范圍，分配所述組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)能量。

所述方法還可包括：當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大的故障事件發(fā)生概率超過(guò)預(yù)設(shè)值并持續(xù)預(yù)設(shè)時(shí)間，則提前通過(guò)重新選擇最適合當(dāng)前工況的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合來(lái)切換風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合，并重新分配組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)能量。

所述預(yù)設(shè)值可為10％，所述預(yù)設(shè)時(shí)間可為1小時(shí)。

所述方法還可包括：當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合中出現(xiàn)了故障風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)，如果能夠容錯(cuò)運(yùn)行，則通過(guò)在容錯(cuò)運(yùn)行的同時(shí)啟動(dòng)正常運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)之中的一個(gè)或多個(gè)正常運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)升功率并啟動(dòng)所述故障風(fēng)力發(fā)電機(jī)降功率，或者通過(guò)在容錯(cuò)運(yùn)行的同時(shí)啟動(dòng)所述備用風(fēng)力發(fā)電機(jī)升功率并啟動(dòng)所述故障風(fēng)力發(fā)電機(jī)降功率，來(lái)維持上網(wǎng)功率不變。

所述方法還可包括：當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合中出現(xiàn)了故障風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)，如果無(wú)法容錯(cuò)運(yùn)行，則對(duì)正常運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行快速能量補(bǔ)償，并通過(guò)將所述備用風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與所述正常運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)來(lái)啟動(dòng)所述備用風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的設(shè)備，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)采集模塊，采集風(fēng)電場(chǎng)的氣象數(shù)據(jù)以及風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)作為參考變量；數(shù)據(jù)建庫(kù)模塊，通過(guò)基于所述參考變量統(tǒng)計(jì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的所有故障事件的發(fā)生概率以產(chǎn)生每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)；風(fēng)機(jī)管理模塊，基于調(diào)度輸入的能量需求、實(shí)時(shí)的氣象數(shù)據(jù)以及每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)、所述每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，選擇最適合當(dāng)前工況的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合以及備用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并分配組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)能量。

所述氣象數(shù)據(jù)可包括天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)可包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)自身傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)可包括用于衡量風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

所述數(shù)據(jù)建庫(kù)模塊可包括：關(guān)系設(shè)置模塊，設(shè)置每個(gè)故障事件與所述參考變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系；數(shù)據(jù)獲取模塊，獲取當(dāng)有故障事件發(fā)生時(shí)采集的與該所述故障事件對(duì)應(yīng)的所述參考變量的數(shù)據(jù)；概率統(tǒng)計(jì)模塊，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)所述每個(gè)故障事件在與該所述故障事件對(duì)應(yīng)的所述參考變量下的發(fā)生概率；概率存儲(chǔ)模塊，按照氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)三個(gè)維度分別存儲(chǔ)所述每個(gè)故障事件的氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、環(huán)境數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、運(yùn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率。

所述風(fēng)機(jī)管理模塊可包括：組合確定模塊，基于所述調(diào)度輸入的能量需求以及在當(dāng)前預(yù)定時(shí)間段風(fēng)速下每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平均發(fā)電量，確定組合中的可能的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)量以及每一種可能的數(shù)量下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量分配范圍；概率排序模塊，針對(duì)每一種可能的數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合，基于所述每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，計(jì)算在當(dāng)前的氣象數(shù)據(jù)、每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)、每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在確定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量分配范圍內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)下，每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的每個(gè)故障事件的發(fā)生概率，并對(duì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大的故障事件發(fā)生概率進(jìn)行排序；風(fēng)機(jī)選擇模塊，針對(duì)所述每一種可能的數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合，選擇排序后的故障事件發(fā)生概率之中故障事件發(fā)生概率最小的可能的數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)；組合選擇模塊，根據(jù)預(yù)定規(guī)則從所述可能的數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合之中選擇最佳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合。

所述預(yù)定規(guī)則可包括：排除所述最大的故障事件發(fā)生概率等于或大于預(yù)定閾值的組合；選擇至少保留一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)做待機(jī)備用的組合；排除在選擇組合過(guò)程中增加或減少并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)而導(dǎo)致每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的均分功率有差異的情況下該差異導(dǎo)致增加的平均故障事件發(fā)生概率增加1％以上的組合；在所述增加的平均故障事件發(fā)生概率最小的三個(gè)組合中進(jìn)行選擇。

所述風(fēng)機(jī)管理模塊還可包括：范圍確定模塊，基于組合中的所述每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)特征庫(kù)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能穩(wěn)定的容量范圍；能量分配模塊，基于所述調(diào)度輸入的能量需求以及所述組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能穩(wěn)定的容量范圍，分配所述組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)能量。

所述設(shè)備還可包括：能量管控模塊，當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大的故障事件發(fā)生概率超過(guò)預(yù)設(shè)值并持續(xù)預(yù)設(shè)時(shí)間，則提前通過(guò)重新控制所述風(fēng)機(jī)管理模塊選擇所述最適合當(dāng)前工況的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合來(lái)切換風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合，并重新分配所述組合中的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)能量。

所述預(yù)設(shè)值可為10％，所述預(yù)設(shè)時(shí)間可為1小時(shí)。

所述設(shè)備還可包括：能量管控模塊，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合中出現(xiàn)了故障風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)，如果能夠容錯(cuò)運(yùn)行，則控制所述風(fēng)機(jī)管理模塊通過(guò)在容錯(cuò)運(yùn)行的同時(shí)啟動(dòng)正常運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)之中的一個(gè)或多個(gè)正常運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)升功率并啟動(dòng)所述故障風(fēng)力發(fā)電機(jī)降功率，或者通過(guò)在容錯(cuò)運(yùn)行的同時(shí)啟動(dòng)所述備用風(fēng)力發(fā)電機(jī)升功率并啟動(dòng)所述故障風(fēng)力發(fā)電機(jī)降功率，來(lái)維持上網(wǎng)功率不變。

所述設(shè)備還可包括：當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合中出現(xiàn)了故障風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)，如果無(wú)法容錯(cuò)運(yùn)行，則控制風(fēng)機(jī)管理模塊對(duì)正常運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行快速能量補(bǔ)償，并通過(guò)將所述備用風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與所述正常運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)來(lái)啟動(dòng)所述備用風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法和設(shè)備，可基于風(fēng)電場(chǎng)的氣象環(huán)境以及每臺(tái)機(jī)組自身的環(huán)境特征和運(yùn)行特征，選擇最適合當(dāng)前環(huán)境和能量需求的機(jī)組的組合來(lái)進(jìn)行限負(fù)荷運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)有效地穩(wěn)定地管理風(fēng)電場(chǎng)能量的目標(biāo)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖，從實(shí)施例的下面描述中，本發(fā)明這些和/或其它方面及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚，并且更易于理解，其中：

圖1是風(fēng)電場(chǎng)的能量管理系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的設(shè)備的框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的統(tǒng)計(jì)在各個(gè)氣溫范圍內(nèi)的葉片結(jié)冰概率的示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的能量平衡過(guò)渡方法的示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法的流程圖。

在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

提供參照附圖的以下描述以幫助對(duì)由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的實(shí)施例的全面理解。包括各種特定細(xì)節(jié)以幫助理解，但這些細(xì)節(jié)僅被視為是示例性的。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可對(duì)描述于此的實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改。此外，為了清楚和簡(jiǎn)潔，省略對(duì)公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。

圖1是風(fēng)電場(chǎng)的能量管理系統(tǒng)的示意圖。

參照?qǐng)D1，假設(shè)一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)一共有7臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(以下，簡(jiǎn)稱機(jī)組)wtg1～wtg7，單臺(tái)機(jī)組的容量為1500kw，總?cè)萘繛?500*7＝10500kw，調(diào)度會(huì)根據(jù)電網(wǎng)總負(fù)荷需求，會(huì)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)有一個(gè)上網(wǎng)電量的容量給定。假設(shè)調(diào)度給出上網(wǎng)電量為7200kw。

傳統(tǒng)能量管理平臺(tái)的方法可包括能量均分法和部分機(jī)組運(yùn)行法。下面分別介紹傳統(tǒng)能量管理平臺(tái)的方法的這兩種方法。

根據(jù)傳統(tǒng)能量管理平臺(tái)的能量均分法，將7200kw的負(fù)荷平均分成7份，全部機(jī)組等功率運(yùn)行。隨著風(fēng)速的波動(dòng)，所有機(jī)組全部進(jìn)行能量波動(dòng)調(diào)節(jié)?；谀壳罢{(diào)度對(duì)風(fēng)電場(chǎng)上網(wǎng)能量的要求，只要求不能超過(guò)調(diào)度給定容量，所以當(dāng)風(fēng)速較大(潛在上網(wǎng)電量超過(guò)調(diào)度給定)，機(jī)組限功率運(yùn)行，當(dāng)風(fēng)速較小時(shí)，機(jī)組正常運(yùn)行。如果風(fēng)速較大時(shí)，變槳系統(tǒng)需要頻繁的動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)恒定功率。一方面機(jī)組的耗電量大，另一方面一旦如果有機(jī)組出現(xiàn)故障，需要重新計(jì)算分配單臺(tái)機(jī)組的給定功率，所謂牽一發(fā)動(dòng)全身，如果控制不夠平滑可能引起整體上網(wǎng)能量的波動(dòng)。同理如果故障機(jī)組再次并網(wǎng)能量切換也存在紋波。還有一種可能當(dāng)風(fēng)速特別大的情況，為了滿足上網(wǎng)電量的功率限制，變槳系統(tǒng)控制葉片的槳距角在很大的度數(shù)，如果風(fēng)速達(dá)到某一程序設(shè)定值，已經(jīng)超過(guò)控制策略控制的能力范圍，機(jī)組將停機(jī)(例如葉片角度大于35°)。這時(shí)候必定產(chǎn)生一個(gè)大的能量波動(dòng)。

根據(jù)傳統(tǒng)能量管理平臺(tái)的部分機(jī)組運(yùn)行法，將7200kw的負(fù)荷平均分成6份，使6臺(tái)機(jī)組等功率運(yùn)行。隨著風(fēng)速的波動(dòng)，部分機(jī)組進(jìn)行能量波動(dòng)調(diào)節(jié)。如果當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)由6臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)減少到5臺(tái)或更少，如果風(fēng)速較小時(shí)由6臺(tái)增加到7臺(tái)。這種方法最大的問(wèn)題如果風(fēng)速處于臨界值，將頻繁的啟動(dòng)或者停止某些機(jī)組的運(yùn)行。導(dǎo)致上網(wǎng)能量頻繁出現(xiàn)波動(dòng)。不能保證在核準(zhǔn)上網(wǎng)電量的基礎(chǔ)上的最大出力。

本發(fā)明提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)能量穩(wěn)定輸出的能量管理方法和設(shè)備，保證上網(wǎng)能量盡可能的接近甚至等于調(diào)度下達(dá)的功率要求，同時(shí)保證能量的穩(wěn)定性。

具體地說(shuō)，傳統(tǒng)能量管理平臺(tái)的方法大部分是從整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)去考慮上網(wǎng)能量，而忽視了每臺(tái)機(jī)組的差異性。例如：某臺(tái)機(jī)組在7-8m/s的風(fēng)速運(yùn)行性的情況，由于機(jī)組安裝的地理位置極易出現(xiàn)風(fēng)向和風(fēng)速的急劇波動(dòng)，導(dǎo)致控制的響應(yīng)跟不上節(jié)奏、滯后，這種情況機(jī)組極易發(fā)生功率風(fēng)速不匹配故障；某臺(tái)機(jī)組在環(huán)境溫度高于38℃時(shí)，因?yàn)樗湎到y(tǒng)管道制造工藝差異的問(wèn)題，水冷易報(bào)過(guò)溫故障；某臺(tái)機(jī)組在低功率500kw以下運(yùn)行，由于組裝集成工藝問(wèn)題，容易使igbt功率模塊局部過(guò)熱導(dǎo)致失效；某幾臺(tái)機(jī)組所在的濕度大于85％，環(huán)境溫度在5℃以下由于機(jī)位點(diǎn)特殊的位置，葉片特別容易結(jié)冰；某臺(tái)機(jī)組在發(fā)葉輪轉(zhuǎn)速8.1rpm-8.5rpm范圍內(nèi)特別容易產(chǎn)生與塔架的共振……我們把這種現(xiàn)象叫做機(jī)組的不適區(qū)，意思就是在這些情況，機(jī)組不太適合運(yùn)行，那么相反的就是舒適區(qū)。

如果大部分時(shí)間，大部分的機(jī)組都是在它們的舒適區(qū)運(yùn)行，那機(jī)組的穩(wěn)定性以及整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的能量穩(wěn)定性自然就提高了。那么，最核心的工作就是建立機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，把每一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的不適區(qū)和舒適區(qū)用數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄，作為后續(xù)根據(jù)實(shí)際工況評(píng)價(jià)選擇風(fēng)機(jī)運(yùn)行的依據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的能量管理方法和設(shè)備正是通過(guò)建立機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)的方法，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的氣象環(huán)境以及每臺(tái)機(jī)組自身的環(huán)境特征和運(yùn)行特征，選擇最適合當(dāng)前環(huán)境和能量需求的機(jī)組的組合來(lái)進(jìn)行限負(fù)荷運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)有效地穩(wěn)定地管理風(fēng)電場(chǎng)能量的目標(biāo)。

下面，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的設(shè)備200。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的設(shè)備200的框圖。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的設(shè)備200包括數(shù)據(jù)采集模塊210、數(shù)據(jù)建庫(kù)模塊220、風(fēng)機(jī)管理模塊230以及能量管控模塊240。

數(shù)據(jù)采集模塊210可采集風(fēng)電場(chǎng)的氣象數(shù)據(jù)以及風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。

具體地說(shuō)，風(fēng)電場(chǎng)的氣象數(shù)據(jù)可包括氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，一般來(lái)自第三方氣象預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)。例如，氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)可包括氣溫、氣壓、濕度、雷暴指數(shù)、結(jié)冰指數(shù)、風(fēng)速、風(fēng)向、陣風(fēng)指數(shù)等天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。

機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)可包括機(jī)組自身傳感器采集的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)。例如，機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)可包括機(jī)組環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、空氣密度、風(fēng)速、風(fēng)向等。

機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)可包括用于衡量機(jī)組運(yùn)行質(zhì)量的運(yùn)行數(shù)據(jù)。例如，機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)可包括機(jī)組狀態(tài)、震動(dòng)數(shù)據(jù)、輸出功率、功率因素等。

數(shù)據(jù)采集模塊210采集的風(fēng)電場(chǎng)的氣象數(shù)據(jù)、機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)和機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)均可作為建立機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)的參量變量。

數(shù)據(jù)建庫(kù)模塊220可通過(guò)基于參考變量統(tǒng)計(jì)每臺(tái)機(jī)組的所有故障事件的發(fā)生概率以產(chǎn)生每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)。

具體地說(shuō)，數(shù)據(jù)建庫(kù)模塊220可包括關(guān)系設(shè)置模塊221、數(shù)據(jù)獲取模塊222、概率統(tǒng)計(jì)模塊223、概率存儲(chǔ)模塊224。

關(guān)系設(shè)置模塊221可設(shè)置每個(gè)故障事件與參考變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可按照對(duì)應(yīng)關(guān)系表的形式來(lái)設(shè)置每個(gè)故障事件與參考變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

另外，不同制造廠家的機(jī)組因?yàn)闄C(jī)組的配置不同，可能導(dǎo)致部分信息無(wú)法采集。所以創(chuàng)建對(duì)應(yīng)關(guān)系表可以選擇適合該風(fēng)電場(chǎng)機(jī)型的參考變量。另外，同一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)可能存在不同塔架類型、葉片類型、機(jī)組容量的機(jī)組混搭的情況。這種情況需要將這些參量也納入到機(jī)組運(yùn)行參考變量當(dāng)中，但是應(yīng)該只做參數(shù)值翻轉(zhuǎn)存儲(chǔ)，即，只有變量值變化才去存，否則一直保留上一次的采集值。

數(shù)據(jù)獲取模塊222獲取當(dāng)有故障事件發(fā)生時(shí)采集的與該故障事件對(duì)應(yīng)的參考變量的數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如果一旦機(jī)組發(fā)生故障事件(或警告事件)，則數(shù)據(jù)獲取模塊222可從數(shù)據(jù)采集模塊210獲取故障事件發(fā)生前的一段時(shí)間的氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過(guò)抽取這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍(例如，抽取這些數(shù)據(jù)的最大值和最小值)來(lái)按時(shí)間戳進(jìn)行保存。時(shí)間戳可作為每條數(shù)據(jù)記錄的標(biāo)識(shí)。

此外，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)獲取模塊222還可通過(guò)其它數(shù)據(jù)保存方式來(lái)保存參考變量的數(shù)據(jù)。

概率統(tǒng)計(jì)模塊223可根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)故障事件在與該故障事件對(duì)應(yīng)的參考變量下的發(fā)生概率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，概率統(tǒng)計(jì)模塊223可對(duì)最近一個(gè)數(shù)據(jù)采集周期的參考變量進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以將參考變量轉(zhuǎn)換為適合于統(tǒng)計(jì)故障事件的發(fā)生概率的數(shù)據(jù)。作為示例，數(shù)據(jù)采集周期可以是故障事件發(fā)生20次的時(shí)間段，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換可以是通過(guò)將數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行離散以便于概率的統(tǒng)計(jì)。例如，以溫度為例，可以以1℃的梯度對(duì)溫度范圍進(jìn)行離散，例如，將-3℃至-9℃的溫度范圍離散為-3℃至-4℃、-4℃至-5℃、-5℃至-6℃、-6℃至-7℃、-7℃至-8℃、-8℃至-9℃的離散范圍。

此外，由于某一故障事件的發(fā)生與多個(gè)參考變量耦合在一起的情況相關(guān)，因此，概率統(tǒng)計(jì)模塊223可統(tǒng)計(jì)多個(gè)參考變量關(guān)聯(lián)在一起時(shí)的發(fā)生概率。例如，概率統(tǒng)計(jì)模塊223可統(tǒng)計(jì)出某個(gè)故障事件與1個(gè)參數(shù)關(guān)聯(lián)的發(fā)生概率、某個(gè)故障事件與2個(gè)參數(shù)關(guān)聯(lián)的發(fā)生概率、某個(gè)故障事件與3個(gè)參數(shù)關(guān)聯(lián)的發(fā)生概率等。

此外，根據(jù)本發(fā)明的概率統(tǒng)計(jì)模塊223還可通過(guò)其它概率統(tǒng)計(jì)方式來(lái)統(tǒng)計(jì)每個(gè)故障事件在與該故障事件對(duì)應(yīng)的參考變量下的發(fā)生概率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)概率統(tǒng)計(jì)模塊223統(tǒng)計(jì)出每個(gè)故障事件在與其相關(guān)的多個(gè)氣象數(shù)據(jù)下的關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、在與其相關(guān)的多個(gè)環(huán)境數(shù)據(jù)下的關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、在與其相關(guān)的多個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)下的關(guān)聯(lián)發(fā)生概率時(shí)，概率存儲(chǔ)模塊224可按照氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)三個(gè)維度分別存儲(chǔ)每個(gè)故障事件的氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、環(huán)境數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、運(yùn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率，作為數(shù)據(jù)特征庫(kù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，概率存儲(chǔ)模塊224并非存儲(chǔ)所有故障發(fā)生概率。例如，可設(shè)置一個(gè)概率門限值，當(dāng)故障發(fā)生概率大于或等于該概率門限值時(shí)，概率存儲(chǔ)模塊224可存儲(chǔ)該故障發(fā)生概率，否則，概率存儲(chǔ)模塊224不存儲(chǔ)該故障發(fā)生概率。例如，可將與1個(gè)變量關(guān)聯(lián)的故障發(fā)生概率的門限設(shè)置為5％，將與2個(gè)變量關(guān)聯(lián)的故障發(fā)生概率的門限設(shè)置為2％，將與3個(gè)變量關(guān)聯(lián)的故障發(fā)生概率的門限設(shè)置為1％，將與4個(gè)變量關(guān)聯(lián)的故障發(fā)生概率的門限設(shè)置為0.5％......

下面，以葉片結(jié)冰這一故障為例，描述數(shù)據(jù)建庫(kù)模塊220的各個(gè)子模塊221～224的操作。

關(guān)系設(shè)置模塊221可設(shè)置葉片結(jié)冰故障事件與多個(gè)參考變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。下面的表1-1、表1-2、表1-3分別表示葉片結(jié)冰故障事件與氣象數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表、葉片結(jié)冰故障事件與運(yùn)行數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表和葉片結(jié)冰故障事件與環(huán)境數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表。

表1-1

表1-2

表1-3

可見(jiàn)，葉片結(jié)冰故障事件主要與氣象數(shù)據(jù)中的氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向、濕度有關(guān)，與運(yùn)行數(shù)據(jù)中的機(jī)組容量、機(jī)組狀態(tài)、輸出有功、葉輪轉(zhuǎn)速、葉片類型有關(guān)，與環(huán)境數(shù)據(jù)中的環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、運(yùn)行風(fēng)速有關(guān)。

數(shù)據(jù)獲取模塊222可獲取當(dāng)葉片結(jié)冰故障事件發(fā)生時(shí)采集的與葉片結(jié)冰故障事件對(duì)應(yīng)的參考變量的數(shù)據(jù)。下面的表2-1、表2-2、表2-3分別表示葉片結(jié)冰故障事件發(fā)生前30秒記錄的氣象數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)。

表2-1

表2-2

表2-3

概率統(tǒng)計(jì)模塊223可根據(jù)獲取的與葉片結(jié)冰相關(guān)的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)葉片結(jié)冰故障事件在與葉片結(jié)冰故障事件對(duì)應(yīng)的參考變量下的發(fā)生概率。

例如，根據(jù)表2-1，概率統(tǒng)計(jì)模塊223可計(jì)算在各個(gè)氣溫范圍內(nèi)的葉片結(jié)冰概率，其中，氣溫的梯度以1℃為例。

參照?qǐng)D3，圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的統(tǒng)計(jì)在各個(gè)氣溫范圍內(nèi)的葉片結(jié)冰概率的示意圖。統(tǒng)計(jì)的原則是單線進(jìn)入的區(qū)域可以統(tǒng)計(jì)為一次，如果整條線在同一梯度，統(tǒng)計(jì)為兩次。例如-6℃至-5℃包含了一條整線，代表出現(xiàn)2次。

由此，可統(tǒng)計(jì)出在不同氣溫范圍發(fā)生葉片結(jié)冰的概率，如表3-1所示。

表3-1

按照上述相同的方法，概率統(tǒng)計(jì)模塊223還可統(tǒng)計(jì)出其它不同參考變量下發(fā)生葉片結(jié)冰的概率。例如，表3-2示出了在不同風(fēng)速范圍發(fā)生葉片結(jié)冰的概率。

表3-2

根據(jù)表3-1和表3-2，概率統(tǒng)計(jì)模塊223還可統(tǒng)計(jì)出氣溫和風(fēng)速的聯(lián)合發(fā)生概率(即，氣溫和風(fēng)速下的關(guān)聯(lián)發(fā)生概率)，如下面的表4-1、表4-2、表4-3、表4-4、表4-5、表4-6所示。

表4-1

表4-2

表4-3

表4-4

表4-5

表4-6

概率存儲(chǔ)模塊224可根據(jù)上述聯(lián)合發(fā)生概率是否大于預(yù)先設(shè)置的門限值來(lái)選擇性地存儲(chǔ)上述聯(lián)合發(fā)生概率作為數(shù)據(jù)特征庫(kù)。例如，針對(duì)兩個(gè)參考變量的門限值為2％，則概率存儲(chǔ)模塊224可分別將在氣溫范圍為-9～-8、-8～-7、-7～-6、-6～-5的情況下的風(fēng)速范圍為3～4、4～5、5～6的各個(gè)氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)特征庫(kù)。

返回參照?qǐng)D2，風(fēng)機(jī)管理模塊230可基于調(diào)度輸入的能量需求、實(shí)時(shí)的氣象數(shù)據(jù)以及每臺(tái)機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)、每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，選擇最適合當(dāng)前工況的機(jī)組的組合以及備用機(jī)組，并分配組合中的每臺(tái)機(jī)組的最優(yōu)能量。

具體地說(shuō)，風(fēng)機(jī)管理模塊230可包括選擇部分和分配部分。其中，選擇部分可包括組合確定模塊231、概率排序模塊232、風(fēng)機(jī)選擇模塊233、組合選擇模塊234，分配部分可包括范圍確定模塊235、能量分配模塊236。

組合確定模塊231可基于調(diào)度輸入的能量需求以及在當(dāng)前預(yù)定時(shí)間段(例如，30分鐘)風(fēng)速下每臺(tái)機(jī)組的平均發(fā)電量，確定組合中的可能的機(jī)組的數(shù)量以及每一種可能的數(shù)量下機(jī)組的能量分配范圍。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，組合確定模塊231可基于30分鐘風(fēng)速計(jì)算每臺(tái)機(jī)組的平均發(fā)電量t1～t7，并基于調(diào)度輸入的能量需求以及在當(dāng)前30分鐘風(fēng)速下每臺(tái)機(jī)組的平均發(fā)電量t1～t7，可確定組合中的機(jī)組的最少數(shù)量nmin，并由此確定組合中的可能的機(jī)組的數(shù)量。

首先，求出風(fēng)電場(chǎng)無(wú)故障的所有機(jī)組的可并網(wǎng)的最小平均發(fā)電量：mmin＝min(t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7)，隨后，可計(jì)算組合中的機(jī)組的最少數(shù)量n＝m/mmin，隨后，對(duì)n向上取整獲得最終的組合中的機(jī)組的最少數(shù)量nmin＝ceil(n)。也就是說(shuō)，在選擇組合中的機(jī)組的數(shù)量時(shí)，不能少于nmin這個(gè)值。

例如，30分鐘平均風(fēng)速為10.6m/s，現(xiàn)場(chǎng)可運(yùn)行機(jī)組數(shù)量為s，m＝7200kw，mmin＝1350kw，n＝7200/1350＝5.3，nmin＝ceil(5.3)＝6，因此，至少要選擇6臺(tái)機(jī)組運(yùn)行。

當(dāng)確定組合中的可能的機(jī)組的數(shù)量n1之后，可確定每一種可能的數(shù)量下機(jī)組的能量分配范圍。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，機(jī)組的能量最大值(即，平均發(fā)電量)為tmax＝t1～t7＝1350kw，機(jī)組的能量最小值則為tmin＝m-t1*(n1-1)。

例如，現(xiàn)場(chǎng)可運(yùn)行機(jī)組數(shù)量為s，則運(yùn)行方案數(shù)量r＝s-nmin+1，因此存在6、7、8…s臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的方案。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)可運(yùn)行機(jī)組數(shù)量s為7時(shí)，存在r＝7-6+1＝2種機(jī)組運(yùn)行的方案，即，6臺(tái)機(jī)組運(yùn)行和7臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的兩種組合方式。

針對(duì)6臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的組合，機(jī)組的能量分配范圍為1350kw～450kw；針對(duì)7臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的組合，機(jī)組的能量分配范圍為1350kw～-900kw。

當(dāng)組合確定模塊231確定了組合中的可能的機(jī)組的數(shù)量以及每一種可能的數(shù)量下機(jī)組的能量分配范圍之后，概率排序模塊232可針對(duì)每一種可能的數(shù)量的機(jī)組組合，基于每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，計(jì)算在當(dāng)前的氣象數(shù)據(jù)、每臺(tái)機(jī)組的當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)、每臺(tái)機(jī)組在確定的機(jī)組的能量分配范圍內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)下，每臺(tái)機(jī)組的每個(gè)故障事件的發(fā)生概率，并對(duì)每臺(tái)機(jī)組的最大的故障事件發(fā)生概率進(jìn)行排序。

例如，當(dāng)前的30分鐘氣象數(shù)據(jù)和當(dāng)前的某臺(tái)機(jī)組(例如，第一機(jī)組wtg1)采集的30分鐘環(huán)境數(shù)據(jù)分別如表5-1和表5-2所示。

表5-1

表5-2

概率排序模塊232可從第一機(jī)組wtg1的數(shù)據(jù)特征庫(kù)中查找與如上所示的當(dāng)前的氣象數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)以及第一機(jī)組wtg1在確定的機(jī)組的能量分配范圍內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)相匹配的第一機(jī)組wtg1的每個(gè)故障事件的氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、環(huán)境數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、運(yùn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率，將每個(gè)故障事件的氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、環(huán)境數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、運(yùn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率之中最大的概率作為每個(gè)故障事件的發(fā)生概率，并在第一機(jī)組wtg1的所有故障事件的發(fā)生概率之中選擇最大的故障事件發(fā)生概率。這里，匹配可表示當(dāng)前氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)特征庫(kù)中存儲(chǔ)的氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)相同或最相似。以相同的方法，概率排序模塊232可獲得每臺(tái)機(jī)組的最大的故障事件發(fā)生概率。隨后，概率排序模塊232可對(duì)每臺(tái)機(jī)組的最大的故障事件發(fā)生概率進(jìn)行排序，例如，從大到小排序或從小到大排序。

在概率排序模塊232對(duì)每臺(tái)機(jī)組的最大的故障事件發(fā)生概率進(jìn)行排序之后，風(fēng)機(jī)選擇模塊233可選擇排序后的故障事件發(fā)生概率之中故障事件發(fā)生概率最小的可能的數(shù)量的機(jī)組。此外，風(fēng)機(jī)選擇模塊233可將剩余的機(jī)組作為備用機(jī)組。

例如，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)可運(yùn)行機(jī)組數(shù)量s為7時(shí)，針對(duì)6臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的組合，風(fēng)機(jī)選擇模塊233可從7臺(tái)機(jī)組的最大的故障事件發(fā)生概率之中選擇最小的6臺(tái)機(jī)組作為最適合當(dāng)前工況的機(jī)組的組合，也就是說(shuō)，排除7臺(tái)機(jī)組之中最大故障事件發(fā)生概率最大的機(jī)組。

當(dāng)風(fēng)機(jī)選擇模塊233針對(duì)每一種可能的數(shù)量的機(jī)組組合選擇好各個(gè)組合中的機(jī)組時(shí)，組合選擇模塊234可根據(jù)預(yù)定規(guī)則從可能的數(shù)量的機(jī)組組合之中選擇最佳機(jī)組組合。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，預(yù)定規(guī)則可包括四條規(guī)則。第一規(guī)則，排除最大的故障事件發(fā)生概率等于或大于預(yù)定閾值的組合。即，在可能的機(jī)組組合中，如果某一組合中存在最大故障事件發(fā)生概率大于預(yù)定閾值(例如，30％)的機(jī)組，則不選擇該組合。第二規(guī)則，選擇至少保留一臺(tái)機(jī)組做待機(jī)備用的組合。即，在可能的機(jī)組組合中，如果某一組合不存在備用機(jī)組，則不選擇該組合。例如，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)可運(yùn)行機(jī)組數(shù)量s為7時(shí)，不選擇7臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的組合。第三規(guī)則，排除在選擇組合過(guò)程中增加或減少并網(wǎng)機(jī)組而導(dǎo)致每臺(tái)機(jī)組的均分功率有差異的情況下該差異導(dǎo)致增加的平均故障事件發(fā)生概率增加1％以上的組合。即，在選擇組合過(guò)程中，增加并網(wǎng)機(jī)組(例如，從6臺(tái)到7臺(tái))或減少并網(wǎng)機(jī)組(例如，從7臺(tái)到6臺(tái))會(huì)導(dǎo)致每臺(tái)機(jī)組的平均功率具有差異，而這種差異可能使一些機(jī)組從在舒適區(qū)工作改變?yōu)樵诓贿m區(qū)工作，因此導(dǎo)致所有機(jī)組的平均的故障事件發(fā)生概率增加，如果增加的平均故障事件發(fā)生概率增加1％以上，則不選擇該組合。第四規(guī)則，在增加的平均故障事件發(fā)生概率最小的三個(gè)組合中進(jìn)行選擇。即，在選擇組合過(guò)程中，在增加或減少并網(wǎng)機(jī)組所導(dǎo)致的所有機(jī)組的平均的故障事件發(fā)生概率增加最小的前三個(gè)組合中進(jìn)行選擇。

當(dāng)組合選擇模塊234選擇了最佳機(jī)組組合時(shí)，范圍確定模塊235可基于選擇的組合中的每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定選擇的組合中的每臺(tái)機(jī)組的性能穩(wěn)定的容量范圍。

隨后，能量分配模塊236基于調(diào)度輸入的能量需求以及選擇的組合中的每臺(tái)機(jī)組的性能穩(wěn)定的容量范圍，分配選擇的組合中的每臺(tái)機(jī)組的最優(yōu)能量。

例如，針對(duì)6臺(tái)機(jī)組運(yùn)行的組合，調(diào)度輸入的能量需求可滿足：

0.95*m＜∑(m1,m2,m3,m4,m5,m6)≤1.05*m

其中，m為調(diào)度輸入的能量需求，m1,m2,m3,m4,m5,m6分別為6臺(tái)機(jī)組的上網(wǎng)發(fā)電量。

能量分配模塊236可基于上述調(diào)度輸入的能量需求的條件，根據(jù)6臺(tái)機(jī)組的性能穩(wěn)定的容量范圍，向這6臺(tái)機(jī)組分配最優(yōu)能量，如表6-1所示。

表6-1

在表6-1中，并網(wǎng)的機(jī)組wtg1、wtg2、wtg3、wtg4、wtg5、wtg6的最優(yōu)發(fā)電量(能量)分別為1200kw、1150kw、1250kw、1250kw、1100kw、1280kw，作為備用機(jī)組的wtg7的消耗量為30kw。

返回參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的設(shè)備200還包括能量管控模塊240。

當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，能量管控模塊240可預(yù)測(cè)能量的潛在波動(dòng)概率。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，能量管控模塊240可根據(jù)變化后的工況，從機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)中獲得該機(jī)組的能量的潛在波動(dòng)概率(例如，單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大的故障事件發(fā)生概率)。當(dāng)能量的潛在波動(dòng)概率超過(guò)預(yù)設(shè)值并持續(xù)預(yù)設(shè)時(shí)間(例如，單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大的故障事件發(fā)生概率超過(guò)預(yù)設(shè)值并持續(xù)預(yù)設(shè)時(shí)間)時(shí)，能量管控模塊240可提前通過(guò)重新控制風(fēng)機(jī)管理模塊230選擇最適合當(dāng)前工況的機(jī)組的組合來(lái)切換風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合，并重新分配組合中的每臺(tái)機(jī)組的最優(yōu)能量。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，為了防止頻繁的動(dòng)態(tài)機(jī)組切換，能量管控模塊240可設(shè)置一個(gè)機(jī)組切換的門檻，例如，當(dāng)工況發(fā)生變化而導(dǎo)致單個(gè)機(jī)組的故障事件概率最大值超過(guò)10％且持續(xù)1小時(shí)時(shí)，能量管控模塊240可控制風(fēng)機(jī)管理模塊230啟動(dòng)切換機(jī)組組合。

此外，當(dāng)機(jī)組組合中出現(xiàn)了故障機(jī)組時(shí)，能量管控模塊240判斷能否容錯(cuò)運(yùn)行。

根據(jù)本發(fā)明的一示例性實(shí)施例，當(dāng)能夠容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)，能量管控模塊240可控制風(fēng)機(jī)管理模塊230通過(guò)在容錯(cuò)運(yùn)行的同時(shí)采用能量平衡過(guò)渡方法來(lái)維持上網(wǎng)功率不變。這里，能量平衡過(guò)渡方法可以是：?jiǎn)?dòng)正常運(yùn)行的機(jī)組之中的一個(gè)或多個(gè)正常運(yùn)行的機(jī)組升功率，并啟動(dòng)故障機(jī)組降功率，從而上網(wǎng)功率保持不變，如圖4所示。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，當(dāng)能夠容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)，能量管控模塊240可控制風(fēng)機(jī)管理模塊230通過(guò)在容錯(cuò)運(yùn)行的同時(shí)采用能量平衡過(guò)渡方法來(lái)切換機(jī)組的組合并維持上網(wǎng)功率不變。這里，能量平衡過(guò)渡方法可以是：?jiǎn)?dòng)備用機(jī)組升功率，并啟動(dòng)故障機(jī)組降功率，從而上網(wǎng)功率保持不變。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，當(dāng)無(wú)法容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)，能量管控模塊240可控制風(fēng)機(jī)管理模塊230對(duì)正常運(yùn)行的機(jī)組進(jìn)行快速能量補(bǔ)償，并同時(shí)通過(guò)將備用機(jī)組的輸出功率與正常運(yùn)行的機(jī)組的輸出功率進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)來(lái)啟動(dòng)備用機(jī)組，從而維持上網(wǎng)功率的穩(wěn)定。

根據(jù)如上所述的本發(fā)明的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的設(shè)備200，可基于風(fēng)電場(chǎng)的氣象環(huán)境以及每臺(tái)機(jī)組自身的環(huán)境特征和運(yùn)行特征，選擇最適合當(dāng)前環(huán)境和能量需求的機(jī)組的組合來(lái)進(jìn)行限負(fù)荷運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)有效地穩(wěn)定地管理風(fēng)電場(chǎng)能量的目標(biāo)。此外，當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，可在預(yù)測(cè)到能量的潛在波動(dòng)概率超過(guò)預(yù)設(shè)值之后，提前進(jìn)行最適合變化后的環(huán)境的機(jī)組的組合的切換，以防止機(jī)組脫網(wǎng)而導(dǎo)致的能量波動(dòng)。此外，當(dāng)機(jī)組組合中出現(xiàn)了故障機(jī)組時(shí)，可在容錯(cuò)運(yùn)行的情況下通過(guò)能量平衡過(guò)渡方法來(lái)維持上網(wǎng)功率不變，或者可在無(wú)法容錯(cuò)運(yùn)行的情況下對(duì)正常運(yùn)行的機(jī)組進(jìn)行快速能量補(bǔ)償，同時(shí)通過(guò)柔性調(diào)節(jié)來(lái)啟動(dòng)備用機(jī)組，從而保證上網(wǎng)總功率的穩(wěn)定性。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法的流程圖。

參照?qǐng)D5，在步驟501，采集風(fēng)電場(chǎng)的氣象數(shù)據(jù)以及風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)作為參考變量。這里，風(fēng)電場(chǎng)的氣象數(shù)據(jù)可包括氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，一般來(lái)自第三方氣象預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)。例如，氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)可包括氣溫、氣壓、濕度、雷暴指數(shù)、結(jié)冰指數(shù)、風(fēng)速、風(fēng)向、陣風(fēng)指數(shù)等天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)可包括機(jī)組自身傳感器采集的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)。例如，機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)可包括機(jī)組環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、空氣密度、風(fēng)速、風(fēng)向等。機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)可包括用于衡量機(jī)組運(yùn)行質(zhì)量的運(yùn)行數(shù)據(jù)。例如，機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)可包括機(jī)組狀態(tài)、震動(dòng)數(shù)據(jù)、輸出功率、功率因素等。

在步驟502，通過(guò)基于參考變量統(tǒng)計(jì)每臺(tái)機(jī)組的所有故障事件的發(fā)生概率以產(chǎn)生每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過(guò)以下操作來(lái)產(chǎn)生每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)：設(shè)置每個(gè)故障事件與參考變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系；獲取當(dāng)有故障事件發(fā)生時(shí)采集的與該故障事件對(duì)應(yīng)的參考變量的數(shù)據(jù)；根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)故障事件在與該故障事件對(duì)應(yīng)的參考變量下的發(fā)生概率；按照氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)三個(gè)維度分別存儲(chǔ)每個(gè)故障事件的氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、環(huán)境數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率、運(yùn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)生概率，作為數(shù)據(jù)特征庫(kù)。

在步驟503，基于調(diào)度輸入的能量需求、實(shí)時(shí)的氣象數(shù)據(jù)以及每臺(tái)機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)、每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，選擇最適合當(dāng)前工況的機(jī)組的組合以及備用機(jī)組，并分配組合中的每臺(tái)機(jī)組的最優(yōu)能量。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過(guò)以下操作來(lái)選擇最適合當(dāng)前工況的機(jī)組的組合：基于調(diào)度輸入的能量需求以及在當(dāng)前預(yù)定時(shí)間段風(fēng)速下每臺(tái)機(jī)組的平均發(fā)電量，確定組合中的可能的機(jī)組的數(shù)量以及每一種可能的數(shù)量下機(jī)組的能量分配范圍；針對(duì)每一種可能的數(shù)量的機(jī)組組合，基于每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)，計(jì)算在當(dāng)前的氣象數(shù)據(jù)、每臺(tái)機(jī)組的當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)、每臺(tái)機(jī)組在確定的機(jī)組的能量分配范圍內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)下，每臺(tái)機(jī)組的每個(gè)故障事件的發(fā)生概率，并對(duì)每臺(tái)機(jī)組的最大的故障事件發(fā)生概率進(jìn)行排序；針對(duì)每一種可能的數(shù)量的機(jī)組組合，選擇排序后的故障事件發(fā)生概率之中故障事件發(fā)生概率最小的可能的數(shù)量的機(jī)組；根據(jù)預(yù)定規(guī)則從可能的數(shù)量的機(jī)組組合之中選擇最佳機(jī)組組合。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可根據(jù)以下預(yù)定規(guī)則從可能的數(shù)量的機(jī)組組合之中選擇最佳機(jī)組組合：排除最大的故障事件發(fā)生概率等于或大于預(yù)定閾值(例如，30％)的組合；選擇至少保留一臺(tái)機(jī)組做待機(jī)備用的組合；排除在選擇組合過(guò)程中增加或減少并網(wǎng)機(jī)組而導(dǎo)致每臺(tái)機(jī)組的均分功率有差異的情況下該差異導(dǎo)致增加的平均故障事件發(fā)生概率增加1％以上的組合；在所述增加的平均故障事件發(fā)生概率最小的三個(gè)組合中進(jìn)行選擇。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過(guò)以下操作來(lái)分配組合中的每臺(tái)機(jī)組的最優(yōu)能量：基于組合中的每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)特征庫(kù)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定組合中的每臺(tái)機(jī)組的性能穩(wěn)定的容量范圍；基于調(diào)度輸入的能量需求以及組合中的每臺(tái)機(jī)組的性能穩(wěn)定的容量范圍，分配組合中的每臺(tái)機(jī)組的最優(yōu)能量。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法還可包括：當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，預(yù)測(cè)能量的潛在波動(dòng)概率(例如，單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大的故障事件發(fā)生概率)，如果預(yù)測(cè)的能量的潛在波動(dòng)概率超過(guò)預(yù)設(shè)值并持續(xù)預(yù)設(shè)時(shí)間(例如，單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大的故障事件發(fā)生概率超過(guò)預(yù)設(shè)值并持續(xù)預(yù)設(shè)時(shí)間)，則提前通過(guò)重新選擇最適合當(dāng)前工況的機(jī)組的組合來(lái)切換風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合，并重新分配組合中的每臺(tái)機(jī)組的最優(yōu)能量。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，為了防止頻繁的動(dòng)態(tài)機(jī)組切換，可設(shè)置一個(gè)機(jī)組切換的門檻，例如，當(dāng)工況發(fā)生變化而導(dǎo)致單個(gè)機(jī)組的故障事件概率最大值超過(guò)10％且持續(xù)1小時(shí)時(shí)，可啟動(dòng)切換機(jī)組組合。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法還可包括：當(dāng)機(jī)組組合中出現(xiàn)了故障機(jī)組時(shí)，判斷能否容錯(cuò)運(yùn)行；當(dāng)能夠容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)在容錯(cuò)運(yùn)行的同時(shí)啟動(dòng)正常運(yùn)行的機(jī)組之中的一個(gè)或多個(gè)正常運(yùn)行的機(jī)組升功率并啟動(dòng)故障機(jī)組降功率，來(lái)維持上網(wǎng)功率不變，或者，當(dāng)能夠容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)在容錯(cuò)運(yùn)行的同時(shí)啟動(dòng)備用機(jī)組升功率并啟動(dòng)故障機(jī)組降功率，來(lái)切換機(jī)組的組合并維持上網(wǎng)功率不變；當(dāng)無(wú)法容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)，對(duì)正常運(yùn)行的機(jī)組進(jìn)行快速能量補(bǔ)償，并同時(shí)通過(guò)將備用機(jī)組的輸出功率與正常運(yùn)行的機(jī)組的輸出功率進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)來(lái)啟動(dòng)備用機(jī)組，從而維持上網(wǎng)功率的穩(wěn)定。

根據(jù)本發(fā)明的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法和設(shè)備，可基于風(fēng)電場(chǎng)的氣象環(huán)境以及每臺(tái)機(jī)組自身的環(huán)境特征和運(yùn)行特征，選擇最適合當(dāng)前環(huán)境和能量需求的機(jī)組的組合來(lái)進(jìn)行限負(fù)荷運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)有效地穩(wěn)定地管理風(fēng)電場(chǎng)能量的目標(biāo)。

此外，當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法和設(shè)備，可在預(yù)測(cè)到能量的潛在波動(dòng)概率超過(guò)預(yù)設(shè)值之后，提前進(jìn)行最適合變化后的環(huán)境的機(jī)組的組合的切換，以防止機(jī)組脫網(wǎng)而導(dǎo)到的能量波動(dòng)。

此外，當(dāng)機(jī)組組合中出現(xiàn)了故障機(jī)組時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的用于風(fēng)電場(chǎng)的能量管理的方法和設(shè)備，可在容錯(cuò)運(yùn)行的情況下通過(guò)能量平衡過(guò)渡方法來(lái)維持上網(wǎng)功率不變，或者可在無(wú)法容錯(cuò)運(yùn)行的情況下對(duì)正常運(yùn)行的機(jī)組進(jìn)行快速能量補(bǔ)償，同時(shí)通過(guò)柔性調(diào)節(jié)來(lái)啟動(dòng)備用機(jī)組，從而保證上網(wǎng)總功率的穩(wěn)定性。

可根據(jù)計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的上述方法。由于這些程序指令可被包括在計(jì)算機(jī)、專用處理器或可編程或?qū)Ｓ糜布校虼嗽谄渲袌?zhí)行的指令可有利于上述的功能的執(zhí)行。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，計(jì)算機(jī)、處理器或可編程硬件包括可存儲(chǔ)或接收軟件或計(jì)算機(jī)代碼的存儲(chǔ)器件，所述軟件或計(jì)算機(jī)代碼在被計(jì)算機(jī)、處理器或硬件訪問(wèn)和執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)在本發(fā)明中描述的方法。

雖然本發(fā)明是參照其示例性的實(shí)施例被顯示和描述的，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改變。