(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110076043.8 (22)申请日 2021.01.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 112861429 A (43)申请公布日 2021.05.28 (73)专利权人 中国长江三峡集团有限公司 地址 100038 北京市海淀区玉渊潭南路1号 (72)发明人 张皓　易侃　张子良　王浩　 (74)专利代理 机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 专利代理师 吴思高 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 119/14(2020.01)(56)对比文件 WO 201709 2297 A1,2017.0 6.08 CN 109356800 A,2019.02.19 CN 104091209 A,2014.10.08 CN 104794347 A,2015.07.2 2 杨明明.基于机舱传递 函数的风机功率曲线 研究. 《华电技 术》 .2020,(第0 5期), 乔福宇等.基于功率曲线分析与神经网络的 风电机组故障预警方法. 《中国测试》 .2020,(第 08期), 审查员 魏丁雯 (54)发明名称 一种风力机 机舱传递 函数计算方法 (57)摘要 一种风力机机舱传递函数计算方法， 针对某 单一风机， 获取其理论功率曲线， 选定切入风速 至额定风速之间的区域。 采用神经网络对该区域 进行倒推， 并将来自实际运行风电场的风功率数 据输入已训练的神经网络， 获取对应来流风速 值。 获取与风功率数据一一对应的机舱风速数 据， 将其划分为高频、 低频两个区域。 对高频、 低 频区域分别再进行分区处理。 在各区间内， 对机 舱风速和对应来流风速进行线 性函数拟合， 并依 此形成该风机的机舱传递函数。 本发 明一种风力 机机舱传递函数计算方法， 具备拟合精度高且计 算量小的优点， 适用于风力机来流风速计算及尾 流评估。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 112861429 B 2022.08.30 CN 112861429 B 1.一种风力机 机舱传递 函数计算方法， 其特 征在于包括以下步骤： 步骤1： 针对单一风机， 获取其理论功率曲线， 将其按照零风速 ‑切入风速、 切入风速 ‑额 定风速、 额定风速 ‑切出风速三个区间划分成三段， 选取切入风速至额定风速之 间的区域备 用； 步骤2： 采用神经网络对选定区域内的风机理论功率曲线进行倒推， 神经网络输入为理 论功率值， 输出为对应风速； 在激励传播过程中， 输入数据通过输入层经隐含层处理并传向输出层； 其中， 神经网络 隐含层中每一个神经元均代表一个基函数， 该基函数采用公式(1.1)中所示的高斯函数进 行确定： 上式中， x为输入数据， cj为第j个高斯基函数的中心点， σj为第j个高斯基函数的宽度参 数， ||x‑cj||为样本x到中心点cj的欧式距离； 则该网络的最终输出 可以表示 为： 上式中， wj为第j个高斯基函数与输出层之间的权值 参数； 步骤3： 获取来自实际运行风电场的机舱风速、 风功率数据， 剔除数据中的无效数据， 完 成数据预处 理后， 将风功率数据输入神经网络， 获取来 流风速值； 步骤4： 获取机舱 风速概率分布图， 将机舱 风速按照高频、 低频划分为两个区域； 步骤5： 对高频、 低频区域分别再进行分区处 理； 步骤6： 利用公式(1)、 (2)， 分别计算出每个区间内的机舱风速均值和来流风速平均值 为： 上式中： vn,i为落在第i个区间内的机舱风速平均值； vf,i为落在第i个区间内的来流风 速平均值； Ni为落在第i个区间内的数据数量； vn,i,j为落在第i个区间内的第j个机舱风速取 值； vf,i,j为第i个测量 点所代表的面积； 步骤7： 第i个区间内采用线性函数进行拟合， 利用公式(3)、 (4)分别计算区间i的斜率 及截距： oi＝vf,i‑sivn,i                                      (4) 上式中： si为第i个区间内拟合线性函数的斜率； vf,i为第i个区间内拟合线性函数的截 距； 步骤8： 获取来 流风速分段拟合线性 函数， 即机舱传递 函数， 如公式(5)所示： vf＝sivn+oi                                      (5)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 112861429 B 2上式中： vn为落在第i个区间内的机舱 风速； vf为vn修正之后的来 流风速。 2.根据权利要求1所述一种风力机机舱传递函数计算方法， 其特征在于： 步骤2中， 神经 网络采用反向传播 算法， 达到一定迭代次数或者 一定精度之后训练终止 。 3.根据权利要求1所述一种风力机机舱传递函数计算方法， 其特征在于： 步骤3 中， 无效 数据包括测试设备异常产生的坏点数据、 测试机组未处于正常发电状态的数据、 数据传输 过程中受外界干扰生成的异常数据。 4.根据权利要求1所述一种风力机机舱传递函数计算方法， 其特征在于： 步骤4中， 机舱 风速在机舱风速概率分布图区域内数据量占总数据的80％以上， 为高频区域； 机舱风速在 机舱风速概率分布图区域内数据量占总数据的20％以下， 为低频区域。 5.根据权利要求1所述一种风力机机舱传递函数计算方法， 其特征在于： 步骤5 中， 对于 高频区域， 风速范围划分为以0.5m/s整数倍的风速为中心， 左右各0.25m/s的连续区间； 对 于低频区域， 风速范围划分为2m/s整数倍的风速为中心， 左右各1m/s的连续区间。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 112861429 B 3