九洲风机丨基于偏度指标的风机功率曲线拟合数据滤波方法

功率曲线是描述风力发电机组输出功率和风速的函数关系的曲线，它是风力发电机组的设计依据，用于考核机组性能、预测评估机组的发电能力。机组制造商在向用户提供设备时，提供了机组的标准功率曲线，但该曲线是在实验条件下获得的，机组投运后的实际运行特性与空气密度、尾流等多个因素有关，其真实功率曲线往往跟标准曲线有较大差异。因此必须采集风机近期运行的实测数据来计算功率曲线才更接近实际。

然而在实测风机功率数据中，往往含有大量的不符合风机正常出力特性的异常运行点，尤其是对于弃风限电严重的风电场，这些风场往往采用全场限功率的有功控制策略进行限电，对于风机个体而言，这种限电方式只限制了风机在特定风速下最大出力值，因此与停机限电方式比较，限电数据点很难使用简单的硬阈值方法滤除，这就导致功率曲线拟合结果偏离风机非限电状态下真实的出力特性。

文献根据九洲风机风速对数据分段，之后按照功率对每段数据进行排序并选择滤波上下限，最后利用上下限单调递増原则修正上下限，该方法可以根据各数据段功率的分布自动调整滤波上下限，但对于弃风严重的风机滤波限仍然会受到限电数据影响，影响功率曲线拟合结果。实际上，风机正常数据与限电数据的分布存在明显差异，利用这种差异确定正常数据分布的中心，可以更好的选择滤波上下限，滤除限电离群点。

本文在分析功率特性数据分布的基础上，提出了一种基于偏度指标的风机功率曲线拟合数据滤波方法。该方法使用核密度估计对每组风速数据求取概率密度分布，随后根据正常与限电数据的分布差异，得到正常数据的分布中心和滤波上下限。最后，本文以某变桨变速限电风机为例，将所提方法与文献中的大小排序滤波方法进行了测试比较。

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