风力发电机组功率曲线特性检测系统.pdf

本发明公开一种风力发电机组功率曲线特性检测系统，其中，所述系统包括采集当前风速、机舱外环境温度的环境参数采集装置；采集风力发电机组的有功功率的电能质量监测装置；获取环境参数和有功功率的平均值的数据处理单元；根据机舱外大气压平均值和机舱外环境温度平均值获取平均空气密度的平均空气密度获取单元；根据标准空气密度、平均风速、平均空气密度计算标准空气密度下的标准化风速的标准化风速获取单元；根据指定时间段内获得的多组标准化风速和有功功率平均值生成风力发电机组功率曲线的功率曲线生成单元。本发明能自动生成实际风机的功率曲线报告和图表，达到准确评估风力发电机组发电效率和功率曲线特性的目的。

1.  一种风力发电机组功率曲线特性检测系统，其特征在于，包括环境参数采集装置、电能质量监测装置、数据处理单元、平均空气密度获取单元、标准化风速获取单元、功率曲线生成单元，其中：
环境参数采集装置，用于以第一时间间隔t1采集环境参数，其中环境参数包括当前风速V、机舱外环境温度T、机舱外大气压B，其中所述机舱外大气压B与采集的当前海拔高度值h相关联；
电能质量监测装置，用于以第二时间间隔t2采集风力发电机组的有功功率；
数据处理单元，用于对采集到的环境参数和有功功率进行处理，以分别得到第三时间间隔t3内环境参数和有功功率的平均值，其中第三时间间隔大于第一时间间隔和第二时间间隔；
平均空气密度获取单元，用于根据第三时间间隔内计算的机舱外大气压平均值B_t3和机舱外环境温度平均值T_t3获取第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3；
标准化风速获取单元，用于根据标准空气密度ρ₀、第三时间间隔内的平均风速V_t3、平均空气密度ρ_t3计算标准空气密度下的标准化风速V_n；
功率曲线生成单元，用于根据指定时间段内获得的标准化风速和有功功率平均值，生成风力发电机组功率曲线，其中，所述指定时间段大于第三时间间隔。

2.  根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，
平均空气密度获取单元根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₀是干燥空气的气体常数。

3.  根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述环境参数还包括机舱外环境相对湿度，其中：
平均空气密度获取单元根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₁是湿空气气体系数，R₁与第三时间间隔内平均机舱外环境温度和平均机舱外环境相对湿度相关联。

4.  根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，
标准化风速获取单元根据公式计算标准空气密度下的标准化风速V_n。

5.  根据权利要求1-4中任意一项所述的检测系统，其特征在于，还包括异常功率信号采集单元和异常功率过滤单元，其中：
异常功率信号采集单元，用于通过硬接点信号线采集风力发电机组的异常信号，其中所述异常信号是风力发电机组处于停机或限功率运行状态时发出的信号；
异常功率过滤单元，用于删除在异常功率信号采集单元采集到异常信号期间，电能质量监测装置接收到的有功功率值，以得到过滤后的有功功率值，并将过滤后的有功功率值发送给数据处理单元进行处理。

6.  根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，
环境参数采集装置通过公式
B=101325.0×[1.0-0.0065×h288.15]9.80665×0.0289644/8.31447/0.0065,]]>计算机舱外大气压。

7.  根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，
功率曲线生成单元是远程监控服务器或本地监控服务器。

8.  根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，
数据处理单元还用于对采集到的环境参数和有功功率进行处理，以分别得到第三时间间隔t3内环境参数和有功功率的标准差、最大值和最小值，并发送给功率曲线生成单元。

9.  根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于，
功率曲线生成单元还用于存储和显示指定时间段内获得的多组第三时间间隔内环境参数和有功功率的平均值、标准差、最大值和最小值。

10.  根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包括风场的环网交换机，其中：
功率曲线生成单元通过环网交换机与数据处理单元和标准化风速获取单元连接。

风力发电机组功率曲线特性检测系统
技术领域
本发明涉及风力发电领域，特别涉及一种风力发电机组功率曲线特性检测系统。
背景技术
目前，风电场对风力发电机组功率曲线特性的检测主要采用选取机组树立测风塔或用移动测风仪对机组进行功率曲线认证及校验，或者采用风电场监控系统采集的机组数据，由风机生产厂家编制力发电机组功率曲线。
在工程实践中，树立测风塔和移动测风的费用较高，不能覆盖风电场全部风机，在风向多变的环境中适应性较差；同时由于风力发电机组生产厂家普遍存在技术壁垒的缘故，对于风电运营商来说，风机主控系统和风电场监控系统内部数据采样、数据处理的方法和计算模式类似于黑匣子，所以在此数据基础上形成的功率曲线缺乏客观公允的评判依据，也不能准确地评估风电场运行风力发电机组的发电效率。
发明内容
鉴于以上技术问题，本发明提供了一种风力发电机组功率曲线特性检测系统，采用独立的环境参数采集装置和电能质量监测装置，自动生成实际风机的功率曲线报告和图表，达到准确评估风力发电机组发电效率和功率曲线特性的目的。
根据本发明的一个方面，提供一种风力发电机组功率曲线特性检测系统，包括环境参数采集装置、电能质量监测装置、数据处理单元、平均空气密度获取单元、标准化风速获取单元、功率曲线生成单元，其中：
环境参数采集装置，用于以第一时间间隔t1采集环境参数，其中环境参数包括当前风速V、机舱外环境温度T、机舱外大气压B，其中所述机舱外大气压B与采集的当前海拔高度值h相关联；
电能质量监测装置，用于以第二时间间隔t2采集风力发电机组的有功功率；
数据处理单元，用于对采集到的环境参数和有功功率进行处理，以分别得到第三时间间隔t3内环境参数和有功功率的平均值，其中第三时间间隔大于第一时间间隔和第二时间间隔；
平均空气密度获取单元，用于根据第三时间间隔内计算的机舱外大气压平均值B_t3和机舱外环境温度平均值T_t3获取第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3；
标准化风速获取单元，用于根据标准空气密度ρ₀、第三时间间隔内的平均风速V_t3、平均空气密度ρ_t3计算标准空气密度下的标准化风速V_n；
功率曲线生成单元，用于根据指定时间段内获得的多组第三时间间隔内标准化风速和有功功率平均值，生成风力发电机组功率曲线，其中，所述指定时间段大于第三时间间隔。
优选的，平均空气密度获取单元根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₀是干燥空气的气体常数。
优选的，所述环境参数还包括机舱外环境相对湿度，其中：
平均空气密度获取单元根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₁是湿空气气体系数，R₁与第三时间间隔内平均机舱外环境温度和平均机舱外环境相对湿度相关联。
优选的，标准化风速获取单元根据公式计算标准空气密度下的标准化风速V_n。
优选的，所述检测系统还包括异常功率信号采集单元和异常功率过滤单元，其中：
异常功率信号采集单元，用于通过硬接点信号线采集风力发电机组的异常信号，其中所述异常信号是风力发电机组处于停机或限功率运行状态时发出的信号；
异常功率过滤单元，用于删除在异常功率信号采集单元采集到异常信号期间，电能质量监测装置接收到的有功功率值，以得到过滤后的有功功率值，并将过滤后的有功功率值发送给数据处理单元进行处理。
优选的，所述环境参数采集装置通过公式
B=101325.0×[1.0-0.0065×h288.15]9.80665×0.0289644/8.31447/0.0065,]]>计算机舱外大气压。
优选的，所述功率曲线生成单元是远程监控服务器或本地监控服务器。
优选的，所述数据处理单元还用于对采集到的环境参数和有功功率进行处理，以分别得到第三时间间隔t3内环境参数和有功功率的标准差、最大值和最小值，并发送给功率曲线生成单元。
优选的，所述功率曲线生成单元还用于存储和显示指定时间段内获得的多组第三时间间隔内环境参数和有功功率的平均值、标准差、最大值和最小值。
优选的，所述检测系统还包括风场的环网交换机，其中：
功率曲线生成单元可以通过环网交换机与数据处理单元和标准化风速获取单元连接。
根据本发明的一个方面，提供一种风力发电机组功率曲线特性检测方法，包括：
环境参数采集装置以第一时间间隔t1采集环境参数，其中环境参数包括当前风速V、机舱外环境温度T、机舱外大气压B，其中所述机舱外大气压B与采集的当前海拔高度值h相关联；
电能质量监测装置以第二时间间隔t2采集风力发电机组的有功功率；
数据处理单元对采集到的环境参数和有功功率进行处理，以分别 得到第三时间间隔t3内环境参数和有功功率的平均值，其中第三时间间隔大于第一时间间隔和第二时间间隔；
平均空气密度获取单元根据第三时间间隔内计算的机舱外大气压平均值B_t3和机舱外环境温度平均值T_t3获取第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3；
标准化风速获取单元根据标准空气密度ρ₀、第三时间间隔内的平均风速V_t3、平均空气密度ρ_t3计算标准空气密度下的标准化风速V_n；
功率曲线生成单元根据指定时间段内获得的标准化风速和有功功率平均值，生成风力发电机组功率曲线，其中，所述指定时间段大于第三时间间隔。
优选的，所述平均空气密度获取单元根据第三时间间隔内计算的机舱外大气压平均值B_t3和机舱外环境温度平均值T_t3获取第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3的步骤，包括：
平均空气密度获取单元具体根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₀是干燥空气的气体常数。
优选的，所述环境参数还包括机舱外环境相对湿度。
优选的，所述平均空气密度获取单元根据第三时间间隔内计算的机舱外大气压平均值B_t3和机舱外环境温度平均值T_t3获取第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3的步骤，包括：
平均空气密度获取单元根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₁是湿空气气体系数，R₁与第三时间间隔内平均机舱外环境温度和平均机舱外环境相对湿度相关联。
优选的，所述标准化风速获取单元根据标准空气密度ρ₀、第三时间间隔内的平均风速V_t3、平均空气密度ρ_t3计算标准空气密度下的标准化风速V_n步骤，包括：
标准化风速获取单元根据公式计算标准空气密度下的标准化风速V_n。
优选的，所述检测方法还包括：
异常功率信号采集单元通过硬接点信号线采集风力发电机组的异常信号，其中所述异常信号是风力发电机组处于停机或限功率运行状态时发出的信号；
异常功率过滤单元删除在异常功率信号采集单元采集到异常信号期间，电能质量监测装置接收到的有功功率值，以得到过滤后的有功功率值，并将过滤后的有功功率值发送给数据处理单元进行处理。
本发明风力发电机组功率曲线特性检测系统通过采用独立的环境参数采集装置和电能质量监测装置，自动生成实际风机的功率曲线报告和图表，达到准确评估风力发电机组发电效率和功率曲线特性的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明风力发电机组功率曲线特性检测系统一个实施例的示意图。
图2为本发明一个实施例中风力发电机组功率曲线的示意图。
图3为本发明另一实施例中风力发电机组功率曲线的示意图。
图4为本发明风力发电机组功率曲线特性检测系统另一实施例的示意图。
图5为本发明风力发电机组功率曲线特性检测系统又一实施例的示意图。
图6为本发明风力发电机组功率曲线特性检测方法一个实施例的示意图。
图7为本发明风力发电机组功率曲线特性检测方法另一实施例的 示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本发明风力发电机组功率曲线特性检测系统一个实施例的示意图。如图1所示，所述检测系统包括环境参数采集装置101、电能质量监测装置102、数据处理单元103、平均空气密度获取单元104、标准化风速获取单元105、功率曲线生成单元106，其中：
环境参数采集装置101，用于以第一时间间隔t1采集环境参数，其中环境参数包括当前风速V、机舱外环境温度T；
电能质量监测装置102，用于以第二时间间隔t2采集风力发电机 组的有功功率；
数据处理单元103，用于对采集到的环境参数和有功功率进行处理，以分别得到第三时间间隔t3内环境参数和有功功率的平均值，其中第三时间间隔大于第一时间间隔和第二时间间隔；
平均空气密度获取单元104，用于根据第三时间间隔内机舱外大气压平均值B_t3和机舱外环境温度平均值T_t3获取第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3；
标准化风速获取单元105，用于根据标准空气密度ρ₀、第三时间间隔内的平均风速V_t3、平均空气密度ρ_t3计算标准空气密度下的标准化风速V_n；
功率曲线生成单元106，用于根据指定时间段内获得的多组第三时间间隔内标准化风速和有功功率平均值，生成风力发电机组功率曲线（如图2所示），其中，所述指定时间段大于第三时间间隔。
基于本发明上述实施例提供的风力发电机组功率曲线特性检测系统，通过采用独立的环境参数采集装置和电能质量监测装置，可以自动生成实际风机的功率曲线报告和图表，以达到准确评估风力发电机组发电效率和功率曲线特性的目的。
优选的，环境参数采集装置101可以包括测风仪、温度计，其中，测风仪用于以第一时间间隔采集当前风速和风向，并将当前风速和风向发送给数据处理单元103；温度计以第一时间间隔采集机舱外环境温度，并将机舱外环境温度发送给数据处理单元103。
优选的，所述环境参数采集装置101还可用于采集当前的海拔高度值h，并根据当前的海拔高度值计算机舱外大气压B，以替换压力传感器，达到节约成本的目的。
优选的，所述环境参数采集装置101还可以包括海拔高度测量仪和大气压力获取模块，以替换压力传感器，达到节约成本的目的，其中：
海拔高度测量仪，用于采集当前的海拔高度值h；
大气压力获取模块，用于根据当前的海拔高度值计算机舱外大气 压力B。
优选的，所述环境参数采集装置101可以通过公式
B=101325.0×[1.0-0.0065×h288.15]9.80665×0.0289644/8.31447/0.0065,]]>计算机舱外大气压。
优选的，海拔高度h也可以通过现场的实际测量，由用户在环境参数采集装置101上设置。
优选的，风速、风向、机舱外温度等环境参数的采样速率可以是1Hz，即环境参数采集装置101采集数据的第一时间间隔可以是1s。
优选的，风力发电机有功功率的采样速率可以是3Hz，即电能质量监测装置102采集数据的第二时间间隔可以是1/3s。
优选的，数据处理单元103还可用于对采集到的环境参数和有功功率进行处理，以分别得到第三时间间隔t3内环境参数和有功功率的标准差、最大值和最小值。
优选的，第三时间间隔t3可以是1秒、30秒、1分钟、3分钟或10分钟。
优选的，数据处理单元103处理数据后，可以得到1秒、30秒、1分钟、3分钟、10分钟平均值、标准差、最大值及最小值；最后形成1秒钟数据日志、30秒数据日志、1分钟数据日志、3分钟数据日志、10分钟数据日志，并发送给上传给功率曲线生成单元106。
优选的，平均空气密度获取单元104根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₀是干燥空气的气体常数。
优选的，所述环境参数还可以包括机舱外环境相对湿度，环境参数采集装置101还可以包括湿度计，其中：
湿度计，用于以第一时间间隔采集机舱外环境相对湿度，并将机舱外环境相对湿度发送给数据处理单元103；
平均空气密度获取单元104可根据公式计算第三时 间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₁是湿空气气体系数，R₁与第三时间间隔内平均机舱外环境温度和平均机舱外环境相对湿度相关联。
优选的，标准化风速获取单元105可以根据公式计算标准空气密度下的标准化风速V_n。
优选的，所述功率曲线生成单元106可以是远程监控服务器或本地监控服务器。
优选的，标准化风速获取单元105和数据处理单元103可以通过风场的环网交换机与远程监控服务器或本地监控服务器通信，向远程监控系统服务器或本地监控系统服务器上传数据。
优选的，海拔高度h也可以通过现场的实际测量，由用户通过远程监控服务器或本地监控服务器在环境参数采集装置101上设置。
优选的，所述功率曲线生成单元106还可用于存储和显示指定时间段内获得的多组第三时间间隔内环境参数和有功功率的平均值、标准差、最大值和最小值；以及显示生成的风力发电机组功率曲线。
优选的，所述功率曲线生成单元106可根据数据库中所存储的第三时间间隔内平均数据日志（风速与有功功率的数据对），按照比恩法（Bins），将风速的间隔定为0.5m/s，按风速间隔的归属划区，落到哪一区间，哪一区间的累加值加1，区间风速由平均风速值表示，得到风速和有功功率的统计表格，自动绘制出所有数据点（风速、有功功率）的散点图，散点图经归一化处理后生成实测功率曲线。
优选的，风力发电机组功率曲线可以包括散点图、单线图（如图2所示）和风频图。
优选的，根据风场的实际运行需求，用户可自定义功率曲线的统计时间段（即指定时间段）。
优选的，功率曲线生成单元106可以在同一张功率曲线图中显示两个不同时间段的功率曲线（如图3所示），并可对两条功率曲线进行比较，供用户对比风力发电机组技术改进所带来的功率提升效果。
优选的，测风仪可以是风传感器，风传感器安装于叶片后部，具体安装在机舱尾部支架顶端的中央，易受尾流影响造成测量数据的误差。
优选的，数据处理单元103还用于将风速划分为低速、中速、高速三个区间，按照所述风传感器与激光雷达测风仪数据比对的经验值，并将风机所消耗的功率换算为风速值与实测值相加，通过数据补偿算法获取叶片前方接近真实的风速。
优选的，本发明可选择使用原始数据或经过补偿处理的数据形成数据日志的功能。
优选的，所述检测系统还可以包括风场的环网交换机，其中：
功率曲线生成单元可以通过环网交换机与数据处理单元和标准化风速获取单元连接。
图4为本发明风力发电机组功率曲线特性检测系统另一实施例的示意图。与图1所示实施例相比，在图4所示实施例中，优选的，所述检测系统还包括异常功率信号采集单元401和异常功率过滤单元402，其中：
异常功率信号采集单元401，用于通过硬接点信号线采集风力发电机组的异常信号，其中所述异常信号是风力发电机组处于停机或限功率运行状态时发出的信号；
异常功率过滤单元402，用于删除在异常功率信号采集单元采集到异常信号期间，电能质量监测装置接收到的有功功率值，以得到过滤后的有功功率值，并将过滤后的有功功率值发送给数据处理单元进行处理。
优选的，本发明还可选择使用经过过滤后的优化数据形成数据日志的功能。
本发明的上述实施例，通过采用硬接点信号线来获取风力发电机组处于停机或限功率运行状态，保证风机主控系统可以通过此硬接点信号将风机停机或限功率的运行状态反馈给检测系统。其中，所述硬接线（即0.75mm的电缆）位于风力发电机组的控制器处，硬接线通过高低电平信号（0V或24V）来获取风力发电机组处于停机或限功率 运作状态，其中0V（低电平）表示正常运行状态；24V（高电平）表示停机或限功率运作状态。
当风机非正常停机时，风机主控制器一个DO接点动作，将24V（高电平）信号发送给检测系统DI输入口（即异常功率信号采集单元401）；当风机出现限功率运行时，风机主控制器一个DO接点动作，也将24V（高电平）的信号发送给检测系统DI输入口（即异常功率信号采集单元401）。异常功率信号采集单元401收到机组24V（高电平）信号后，数据处理单元103将不记录该时间段内的功率值，因此可以过滤异常功率值保证检测系统的精度。
下面通过具体示例对上述系统进行说明：
在图5所示的具体实施例中，采用定制PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）来实现图4实施例中数据处理单元103、平均空气密度获取单元104、标准化风速获取单元105、异常功率信号采集单元401和异常功率过滤单元402的功能，这里不再详细叙述。其中定制PLC的型号为DEIF控制器AWC500，是专用于风能领域的控制器，DEIF控制器AWC500本身的结构和功能是本领域技术人员公知的，这里不再详细描述。
在图5所示的具体实施例中，电能质量检测模块型号为MTR-3，专用于电压电流检测，通过直接检测三相电压和来自CT（current transformer，电流互感器）的三相电流信号，可以提供精度0.5级的功率测量，其中电能质量检测模块MTR-3本身的结构和功能是本领域技术人员公知的，这里不再详细描述。
在图5所示的具体实施例中，环境参数采集装置包括如图5所示的温度湿度传感器、风速风向仪以及海拔高度测量仪（图5中未示出）。
定制PLC的通讯模块通过通讯线与超声波风速风向仪和电能质量检测模块相连采集风速和有功功率等信息，通讯方式为RS485；定制PLC的信号采集模块通过信号线连接温度、湿度传感器采集机舱外环境温度、湿度；定制PLC预留了两路数字量输入接口，可接入风力发电机组主控制系统的硬接点信号。
然后，定制PLC将所采集到的风速、机舱外环境温度和电能质量数据经过软件进行风速标准化和补偿处理，形成10分钟或用户定制时间间隔的风速和机组功率平均值的数据对，储存在定制PLC内。
最后，将这些数据通过风场的环网交换机上传给远程监控系统服务器或本地监控系统服务器的数据库中（配置历史数据库），由远程监控系统服务器或本地监控系统服务器结合用户自设置的海拔高度等信息，自动生成实际风机的功率曲线报告和图表，达到准确评估风力发电机组发电效率和功率曲线特性的目的。
本实施例所需的定制PLC、电能质量检测模块、24V供电电源、低压保护元器件等均可以安装在控制柜内，柜体材料为不锈钢304，柜体底部配备四个带刹车的万向轮，柜顶配备扶手，柜体采用工业标准化设计，充分考虑了防尘、防潮湿、防电磁干扰，防护等级达到IP54。
图6为本发明风力发电机组功率曲线特性检测方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例可由风力发电机组功率曲线特性检测系统执行。该方法包括以下步骤：
步骤601，环境参数采集装置以第一时间间隔t1采集环境参数，其中环境参数包括当前风速V、机舱外环境温度T、机舱外大气压B，其中所述机舱外大气压B与采集的当前海拔高度值h相关联；
步骤602，电能质量监测装置以第二时间间隔t2采集风力发电机组的有功功率；
步骤603，数据处理单元对采集到的环境参数和有功功率进行处理，以分别得到第三时间间隔t3内环境参数和有功功率的平均值，其中第三时间间隔大于第一时间间隔和第二时间间隔；
步骤604，平均空气密度获取单元根据第三时间间隔内计算的机舱外大气压平均值B_t3和机舱外环境温度平均值T_t3获取第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3；
步骤605，标准化风速获取单元根据标准空气密度ρ₀、第三时间间隔内的平均风速V_t3、平均空气密度ρ_t3计算标准空气密度下的标准化风速V_n；
步骤606，功率曲线生成单元根据指定时间段内获得的标准化风速和有功功率平均值，生成风力发电机组功率曲线，其中，所述指定时间段大于第三时间间隔。
优选的，步骤604可以包括：
平均空气密度获取单元具体根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₀是干燥空气的气体常数。
优选的，所述环境参数还包括机舱外环境相对湿度。
优选的，步骤604可以包括：
平均空气密度获取单元根据公式计算第三时间间隔内的平均空气密度ρ_t3，其中，R₁是湿空气气体系数，R₁与第三时间间隔内平均机舱外环境温度和平均机舱外环境相对湿度相关联。
优选的，步骤605可以包括：
标准化风速获取单元根据公式计算标准空气密度下的标准化风速V_n。
基于本发明上述实施例提供的风力发电机组功率曲线特性检测方法，通过采用独立的环境参数采集装置和电能质量监测装置，可以自动生成实际风机的功率曲线报告和图表，以达到准确评估风力发电机组发电效率和功率曲线特性的目的。
图7为本发明风力发电机组功率曲线特性检测方法另一实施例的示意图。优选的，本实施例可由风力发电机组功率曲线特性检测系统执行。在图6所示方法的步骤602之后，所述方法还可以包括：
步骤701，异常功率信号采集单元通过硬接点信号线采集风力发电机组的异常信号，其中所述异常信号是风力发电机组处于停机或限功率运行状态时发出的信号。
步骤702，异常功率过滤单元删除在异常功率信号采集单元采集到异常信号期间，电能质量监测装置接收到的有功功率值，以得到过滤后的有功功率值，并将过滤后的有功功率值发送给数据处理单元，之 后执行图6所示方法的步骤603。
图6和图7所示风力发电机组功率曲线特性检测方法中相应技术方案的诸多细节在风力发电机组功率曲线特性检测系统实施例中已经详细叙述，这里不再详细叙述。
通过实施本发明，可以得到如下有益效果：
1、本发明采用独立的环境参数采集装置和电能质量监测装置，可以自动生成实际风机的功率曲线报告和图表，进而达到准确评估风力发电机组发电效率和功率曲线特性的目的。
2、本发明根据机舱外环境温度等信息计算得到当前风力发电机机舱高度处的实际空气密度，然后根据实测风速计算标准空气密度下的标准化风速，能更准确地评估风力发电机组发电效率和功率曲线特性。
3、本发明优选实施例使用海拔高度测量仪替换压力传感器，根据当前的海拔高度值计算机舱外大气压，达到节约成本的目的。
4、本发明还可以在同一张功率曲线图中显示两个不同时间段的功率曲线，并可对两条功率曲线进行比较，供用户对比风力发电机组技术改进所带来的功率提升效果。
5、本发明可采用与激光雷达测风仪数据比对的经验值，对实测风速值进行补偿，通过数据补偿算法获取叶片前方接近真实的风速，使用经过补偿处理的数据形成数据日志。
6、本发明可通过硬接点信号线采集风力发电机组处于停机或限功率运行状态的信号，过滤风力发电机组处于停机或限功率运行状态时采集的有功功率值，进一步保证了检测系统的精度。
至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。