九洲風機丨基于偏度指標的風機功率曲線擬合數據濾波方法

功率曲線是描述風力發電機組輸出功率和風速的函數關系的曲線，它是風力發電機組的設計依據，用于考核機組性能、預測評估機組的發電能力。機組制造商在向用戶提供設備時，提供了機組的標準功率曲線，但該曲線是在實驗條件下獲得的，機組投運后的實際運行特性與空氣密度、尾流等多個因素有關，其真實功率曲線往往跟標準曲線有較大差異。因此必須采集風機近期運行的實測數據來計算功率曲線才更接近實際。

然而在實測風機功率數據中，往往含有大量的不符合風機正常出力特性的異常運行點，尤其是對于棄風限電嚴重的風電場，這些風場往往采用全場限功率的有功控制策略進行限電，對于風機個體而言，這種限電方式只限制了風機在特定風速下最大出力值，因此與停機限電方式比較，限電數據點很難使用簡單的硬閾值方法濾除，這就導致功率曲線擬合結果偏離風機非限電狀態下真實的出力特性。

文獻根據九洲風機風速對數據分段，之后按照功率對每段數據進行排序并選擇濾波上下限，最后利用上下限單調遞増原則修正上下限，該方法可以根據各數據段功率的分布自動調整濾波上下限，但對于棄風嚴重的風機濾波限仍然會受到限電數據影響，影響功率曲線擬合結果。實際上，風機正常數據與限電數據的分布存在明顯差異，利用這種差異確定正常數據分布的中心，可以更好的選擇濾波上下限，濾除限電離群點。

本文在分析功率特性數據分布的基礎上，提出了一種基于偏度指標的風機功率曲線擬合數據濾波方法。該方法使用核密度估計對每組風速數據求取概率密度分布，隨后根據正常與限電數據的分布差異，得到正常數據的分布中心和濾波上下限。最后，本文以某變槳變速限電風機為例，將所提方法與文獻中的大小排序濾波方法進行了測試比較。

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