[發明專利]一種電網風電時間和空間功率波動評估方法

無效

• 申請號: 201310066160.1
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103199523A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 李廣磊;連曉華;孫樹敏;程艷;袁帥;趙鵬;毛慶波;趙帥
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及電氣領域，尤其涉及一種電網風電時間和空間功率波動評估方法。

背景技術

風能是目前最具備大規模開發能力的可再生能源，風力發電并網是目前風能利用的主要途徑。但是風電本質上是一種隨機變化的且不易控制的電源，其輸出特性不同于常規能源（火電、水電、核電）。在不能準確掌握風電功率波動的情況下，電網可能會以確保安全運行為前提，保守的制訂風電發展計劃，從而在一定程度上阻礙了風電的發展。實際上，當風電發展規模很大時，不同地區風電場的分散性以及同一風電場內各臺風機的分散性使得其輸出功率有一定的互補性，總的功率波動比單臺風機輸出功率波動要緩和的多。因此，為了更好的制訂風電發展規劃和并網工作，有必要對地區電網中風電功率的波動特性進行深入的研究。

發明內容

本發明針對地區測風數據缺乏處理，難以對風電時間和空間功率波動進行評測的問題，提供一種電網風電時間和空間功率波動評估方法，它采用NASA?GEOS-5DAS地球觀測數據庫的全球測風數據對地區電網中主要風電裝機地區的風電功率波動特性進行定量評估，通過分析風電功率的季節和日內波動特性以及地域相關性等特性，為電網規劃風電提供科學依據。

為完成上述目的，本發明采取如下技術方案。

一種電網風電時間和空間功率波動評估方法，它的步驟為：

步驟一，根據研究地的地理坐標，從GEOS-5DAS地球觀測數據庫提取研究地風電場區域50米高度風速數據，將風速數據的時間轉換為北京時間；同時將50米高度作為研究地風場風機的高度數據；

步驟二，根據研究地風場的機組型號、機器功率特性曲線計算不同風速下的風電功率；

步驟三，根據風電機組的功率曲線和裝機容量，計算風電場的容量因數；

步驟四，根據研究地的風電功率及容量因數，確定風電功率波動的季節性差異和日內功率波動特性以及風電場之間的地域相關性，進而確定風電場的總的功率變化與研究地電網統調負荷變化的時域相關性。

所述步驟一中，NASA的數據庫采用Gipe冪律方轉換不同高度上的風速，其表達式如式(1)所示：

V＝(H/H₀)^α·V₀???????????(1)

其中：H₀是初始高度，H是目標高度。V₀和V分別是初始和目標高度上的風速。α代表風切變指數，與地表覆蓋情況有關。

所述步驟二中，對風速和風電功率進行線性化處理，得

P=0V100<40.25(V100-4)4≤V100<122.012≤V100≤250V100>25---(2)]]>

在式(2)中，V₁₀₀代表100米高度的風速。

所述步驟三中，通過用風電功率除以風電機組容量得到各時刻風電場的平均容量因數。