[發(fā)明專利]單峰非正態(tài)分布的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310010363.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103091551B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昌;汪晶晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海申瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號(hào): G01R22/00
• 分類號(hào): G01R22/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 林煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，特別是涉及一種單峰非正態(tài)分布的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算方法的技術(shù)。

背景技術(shù)

在建立風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)時(shí)，需要利用測(cè)風(fēng)塔對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所在地進(jìn)行一年以上的風(fēng)速測(cè)量，并對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的發(fā)電量進(jìn)行模擬計(jì)算，以評(píng)估風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

排除風(fēng)電設(shè)備和運(yùn)行管理的影響，風(fēng)速是影響風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量主要因素。在同一個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)速數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，其風(fēng)速概率曲線如果滿足正態(tài)分布，并且只考慮風(fēng)速一個(gè)變量，風(fēng)速概率曲線形狀是單峰、兩參數(shù)的，滿足韋伯（WeilBull）分布規(guī)律，這種情況下采用韋伯（WeilBull）分布模型來(lái)模擬計(jì)算風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量是準(zhǔn)確的。

但是，在某些風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，由于受到地形、建筑物、季風(fēng)等影響，風(fēng)速概率曲線雖然是單峰，但并不滿足正態(tài)分布，此時(shí)如果仍然采用韋伯（WeilBull）分布模型來(lái)模擬計(jì)算風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量，實(shí)際發(fā)電量和模擬發(fā)電量的計(jì)算誤差就會(huì)存在較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能減小風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算誤差的單峰非正態(tài)分布的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的一種單峰非正態(tài)分布的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算方法，涉及風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，所述風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中設(shè)有用于測(cè)量風(fēng)速的測(cè)風(fēng)塔，其特征在于，具體步驟如下：

1）選取風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中任意一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，記為風(fēng)機(jī)A；

2）獲取風(fēng)機(jī)A的功率曲線，并獲取測(cè)風(fēng)塔所測(cè)得的最近一年歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)；

從測(cè)風(fēng)塔所測(cè)得的最近一年歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)中選取歷史風(fēng)速值，選取方式為每天選取288個(gè)歷史風(fēng)速值，單天的歷史風(fēng)速值選取方式為每間隔5分鐘選取一個(gè)歷史風(fēng)速值；

3）在0m/s～100m/s風(fēng)速范圍內(nèi)，從0m/s起，以1m/s為步長(zhǎng)，劃分100個(gè)風(fēng)速段；

4）根據(jù)步驟3劃分的風(fēng)速段，及步驟2選取的歷史風(fēng)速值，構(gòu)建出風(fēng)速概率曲線；

5）將風(fēng)機(jī)A的位置虛擬在測(cè)風(fēng)塔處，并根據(jù)步驟4構(gòu)建的風(fēng)速概率曲線，及步驟2所獲取的風(fēng)機(jī)A的功率曲線，計(jì)算風(fēng)機(jī)A的理論發(fā)電量為：

式中：Q1為風(fēng)機(jī)A的理論發(fā)電量，i為風(fēng)速值，是風(fēng)速為i時(shí)根據(jù)風(fēng)機(jī)A的功率曲線所得出的功率值，是風(fēng)速為i時(shí)根據(jù)步驟4構(gòu)建的風(fēng)速概率曲線所得出的風(fēng)速概率值，為發(fā)電時(shí)間；

6）在測(cè)風(fēng)塔處虛擬增加風(fēng)機(jī)A，并利用韋伯分布模型，計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的總發(fā)電量預(yù)測(cè)值QA，及風(fēng)機(jī)A的虛擬發(fā)電量；

7）計(jì)算修正系數(shù)，具體計(jì)算公式為：

а= Q1/Q2

式中：a為修正系數(shù)，Q1為風(fēng)機(jī)A的理論發(fā)電量，Q2為風(fēng)機(jī)A的虛擬發(fā)電量；

8）計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的總發(fā)電量，具體修正公式為：

QB=QA×а

式中：QB為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的總發(fā)電量，QA為步驟6所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的總發(fā)電量預(yù)測(cè)值。

本發(fā)明提供的單峰非正態(tài)分布的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算方法，通過(guò)在測(cè)風(fēng)塔位置虛擬一臺(tái)風(fēng)機(jī)的方式計(jì)算出修正系數(shù)，并利用計(jì)算出的修正系數(shù)對(duì)根據(jù)韋伯分布模型計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)總發(fā)電量進(jìn)行修正，能減小風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算值與實(shí)際發(fā)電量之間的誤差。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的單峰非正態(tài)分布的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算方法的計(jì)算流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說(shuō)明對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種單峰非正態(tài)分布的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算方法，涉及風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，所述風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中設(shè)有用于測(cè)量風(fēng)速的測(cè)風(fēng)塔，其特征在于，具體步驟如下：

1）選取風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中任意一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，記為風(fēng)機(jī)A；

2）獲取風(fēng)機(jī)A的功率曲線，并獲取測(cè)風(fēng)塔所測(cè)得的最近一年歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)；

從測(cè)風(fēng)塔所測(cè)得的最近一年歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)中選取歷史風(fēng)速值，選取方式為每天選取288個(gè)歷史風(fēng)速值，單天的歷史風(fēng)速值選取方式為每間隔5分鐘選取一個(gè)歷史風(fēng)速值；

3）在0m/s～100m/s風(fēng)速范圍內(nèi)，從0m/s起，以1m/s為步長(zhǎng)，劃分100個(gè)風(fēng)速段，即從第1個(gè)風(fēng)速段至第100個(gè)風(fēng)速段依次分別為：0～1m/s，1～2m/s，2～3m/s，…，99～100m/s；

4）根據(jù)步驟3劃分的風(fēng)速段，及步驟2選取的歷史風(fēng)速值，構(gòu)建出風(fēng)速概率曲線；