[發明專利]一種基于實測數據風電場風電功率實時預測的計算方法

有效

• 申請號: 201210147861.3
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102664409A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 穆鋼;嚴干貴;楊茂;王東;熊昊;宋薇
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

技術領域

本發明涉及風電技術領域，是一種基于實測數據風電場風電功率實時預測的計算方法。

背景技術

隨著當前風力發電的迅速發展、風電裝機容量的不斷擴大，風電場并網對電力系統的影響已經不可忽視。大規模風電場接入電網運行時，大幅度地風電功率波動會對電網的功率平衡和頻率調節帶來不利影響。如果可以對風電場的發電功率進行預測，電力調度部門就能夠根據風電功率變化預先安排調度計劃，保證電網的功率平衡和運行安全。因此高精度的風電功率預測是實現大規模風力發電聯網運行的一個重要手段。

風電功率實時預測是指自預測時刻起未來15分鐘至4小時的預測預報，時間分辨率為15分鐘。實時預測的意義在于滾動修正計劃曲線，及時調整有功出力。

傳統的風電場風電功率實時預測模型的研究方法，通常是首先獲取數值天氣預報中的風速、風向數據，再將通過風速-功率對應曲線來得到整個風電場的輸出功率數值。該方法很顯然忽略了風電場風電功率在時序上的相關特性，因此上述傳統方法成本高，但精度差。

發明內容

本發明的目的是，提供一種方法科學、合理，簡單、實用，計算速度快，精度更高，能夠滿足在線使用要求的基于對實測數據的風電場風電功率實時預測的計算方法。

本發明的目的是由以下技術方案來實現的：一種基于實測數據風電場風電功率實時預測的計算方法，其特征是，它包括以下步驟：

（1）數據采集

采集風電場各風力機組每分鐘的輸出功率????????????????????????????????????????????????（i=1,…,n）且各風力機組輸出功率的數據必須覆蓋每一臺開機狀態下的風力機組，即i=1,…,n，n為風電場開機狀態下風力機組數；

（2）數據處理

按數據采集步驟（1）采集的數據，依照開機狀態下風力機組數目進行功率求和得到整個風電場每分鐘的實際輸出功率，進行求和得到整個風電場每分鐘的實際輸出功率

其中：為風電場第i臺風力機組每分鐘的實際輸出功率；

為整個風電場每分鐘的實際輸出功率；

從實測起始點開始將連續15個每分鐘的實際輸出功率求算術平均值，得到整個風電場每15分鐘的實際平均輸出功率

其中：m為連續15分鐘中的第m分鐘；為風電場第m分鐘的實際輸出功率；

為風電場每15分鐘的實際平均輸出功率；

采用持續法進行未來4個小時整個風電場功率的預測，也就是將當前每15分鐘的實際功率值作為對未來16個時點（每15分鐘一個時點）的預測值；即

，j=1,2,3…,16

其中，j為未來連續16個時點中的第j個時點（每15分鐘一個時點）

為對整個風電場未來第j個時點輸出功率的預測值；

（3）仿真計算

輸入仿真輸入量：風電場實測開機狀態下的各臺風力機組每分鐘的風電功率數據；

（4）誤差分析

誤差評價標準執行中國華人民共和國國家能源局2011年《風電場功率預測預報管理暫行辦法》中規定的準確率和合格率的要求，設?為k時段的實際平均功率；為k時段的預測平均功率；N為日考核總時段；Cap為風電場開機容量，那么，實時預測準確率定義為：?

合格率定義為：

其中若，則；若，則

給出風電場記錄的實測風電場開機狀態下的各臺風力機組每分鐘功率實測數據作為輸入，把模型計算的預測功率與實測功率通過上述誤差評價標準進行誤差計算，給出該計算方法的精確度。

本發明的一種基于實測數據風電場風電功率實時預測的計算方法，通過對風電場實測開機狀態下各臺風力機組的輸出功率數據進行分析，得到整場的風電功率數據，通過將當前時刻的實際功率值作為未來4個小時整個風電場功率的預測值來進行風電功率實時預測。具有方法科學、合理，簡單、實用，計算速度快，精度更高，能夠滿足在線使用要求等優點。

附圖說明

圖1為本發明的預測方法下向陽風電場輸出功率曲線與實測的向陽風電場輸出功率曲線的對比圖，

圖中：標注虛線曲線為預測輸出功率，實線曲線為實測輸出功率，其中縱坐標為輸出功率值，橫坐標表示時間，其中每一個刻度表示15分鐘。

具體實施方式

下面利用附圖和實施例對本發明的一種基于實測數據風電場風電功率實時預測的計算方法進行詳細說明。

本發明的一種基于實測數據風電場風電功率實時預測的計算方法，包括以下步驟：