[發(fā)明專利]一種風電機組功率曲線的提取方法

有效

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• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102767472A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 楊錫運;魏鵬;李金霞;姜飛飛;劉歡
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術領域

本發(fā)明屬于風電功率預測方法技術領域，尤其涉及一種風電機組功率曲線的提取方法。

背景技術

風能作為一種可再生清潔能源，受到世界各國越來越多的重視。按照國際電工委員會的IEC61400-12標準，風電機組的風速–功率特性曲線表示的是風速與功率10min（分鐘）平均值的關系。標準空氣密度(空氣密度=1.225kg/m³)條件下，風電機組輸出功率與風速的關系曲線稱為風電機組標準功率特性曲線。在安裝地具體條件下，風電機組輸出功率與風速的關系曲線稱為風電機組實際輸出功率特性曲線。風力發(fā)電機組出廠時廠家會提供機組的功率曲線，但是風電場的空氣密度一般與標準空氣密度不同，且由于機組運行狀態(tài)、地形、其它風電機組尾流等因素的影響，風電機組實際輸出功率特性曲線不一定與風電機組標準功率特性曲線完全吻合。

很多風電功率預測的方法基于風速預測，然后通過功率曲線模型得出預測功率，所以功率曲線模型精度對風電功率預測有很重要的影響。風電機組生產(chǎn)廠家提供的風電機組標準功率特性曲線只反映了風電機組穩(wěn)態(tài)的風速功率關系，用來分析風電機組的實際運行狀況時存在明顯的誤差，應用到風功率預報功率曲線模型中會影響預報精度，在風功率預測中應用的功率曲線應該采用根據(jù)歷史數(shù)據(jù)提取的反應機組實際輸出功率特性的曲線。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，針對風電機組標準功率特性曲線與風電機組真實運行情況的實際輸出功率特性曲線存在誤差的問題，提出一種風電機組功率曲線的提取方法，用于獲取反應風電機組真實發(fā)電狀況的實際輸出功率特性曲線，以確保風電場的超短期和短期功率預報的準確性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案是，一種風電機組功率曲線的提取方法，其特征是所述方法包括：

步驟1：選擇采樣風速和采樣風速步長，根據(jù)采樣風速設定采樣風速區(qū)間，采集設定時間長度內的采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)和所述采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率數(shù)據(jù)；

步驟2：對所述采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率數(shù)據(jù)進行預處理；

步驟3：根據(jù)采樣風速和預處理后的采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率數(shù)據(jù)，提取初始風電機組功率曲線；

步驟4：修正初始風電機組功率曲線，得到最終風電機組功率曲線。

所述風電機組為變槳距風力發(fā)電機組。

所述步驟2包括：

步驟201：當采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)小于第一設定閾值時，令該采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率為0；

步驟202：利用萊茵達法則處理采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率數(shù)據(jù)，即對每個采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率求取平均值，然后計算該采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率與所述平均值之差的絕對值，如果所述絕對值大于萊茵達法則設定的閾值，則將該采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率作為壞點，剔除所述壞點；重復步驟202直至沒有壞點為止；

步驟203：經(jīng)過萊茵達法則處理后，判斷采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率與所述平均值之差的絕對值是否大于第二設定閾值，如果采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率與所述平均值之差的絕對值大于第二設定閾值，則剔除該采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率；

步驟204：對于沒有風電機組功率數(shù)據(jù)的采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)，令該采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率為空。

所述步驟3包括：對每個采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)對應的風電機組功率求取平均值，將所述平均值作為相應的采樣風速區(qū)間內的采樣風速對應的風電機組功率；對于沒有風電機組功率數(shù)據(jù)的采樣風速區(qū)間的風速數(shù)據(jù)，令該采樣風速區(qū)間內的采樣風速對應的風電機組功率為空；之后，提取初始風電機組功率曲線。

所述步驟4包括：

步驟401：在初始風電機組功率曲線中，找出第一個不為0的風電機組功率對應的采樣風速，將此采樣風速作為切入風速；

步驟402：令零風速到小于所述切入風速之間的風電機組功率為零；判斷所述切入風速與風電機組標準功率特性曲線的切入風速的大小，當所述切入風速大于風電機組標準功率特性曲線的切入風速時，將初始風電機組功率曲線中采樣風速小于所述切入風速的部分用風電機組標準功率特性曲線替換，同時將所述切入風速變換為風電機組標準功率特性曲線的切入風速；當所述切入風速小于等于風電機組標準功率特性曲線的切入風速時，不做變換；