[發明專利]風電場短期功率預測精度的評價方法

在審

• 申請號: 201310741374.4
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103679298A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李闖;韓明;朱志成;申燭;孟凱鋒;孫翰墨;岳捷;陳欣
• 申請（專利權）人: 中能電力科技開發有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張煥亮

技術領域

本發明涉及風電場短期功率預測的技術領域，特別是指一種風電場短期功率預測精度的評價方法。

背景技術

在煤炭、石油等常規能源逐漸枯竭和環境問題日益嚴重的背景下，風力發電作為目前可再生能源中最成熟、最具有規模化開發條件和商業化發展前景的發電技術，得到國家的高度重視和大力扶持，并于近幾年獲得了快速的發展。

隨著風電技術的快速發展，大型風電場的并網運行對電力系統的影響也越來越顯著。此外，我國風能資源豐富的地區一般人口稀少，負荷量小，電網結構相對薄弱。風能具有的隨機性、間歇性和不可控性的特點以及在實際運行中多數風電具有的反調峰特性，使得風電場發電的變化趨勢難以預測，造成電網運行調度的困難和復雜化，對電網的安全穩定運行造成了很大影響，這已成為制約風電大規模接入的關鍵技術問題。為了能在保障電網安全穩定運行的前提下盡可能規模化接納風電，有必要在電網調度中心和風電場均建設風電功率預測系統，以對風電場發電變化趨勢進行準確預測，實現風水火電的聯合優化，從而降低備用容量和運行成本，最終達到風電運行可控化的目標。

然而，現有風電場短期功率預測方法所使用的預測策略和預測模型容易受到地形地勢和氣象變化的影響，從而影響到預測精度。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種風電場短期功率預測精度的評價方法，通過計算并比較風電場短期功率預測誤差解析出影響短期功率預測的因素，進而為短期功率預測調整提供依據，以確保風電場短期功率預測的精度。

本發明提供了一種風電場短期功率預測精度的評價方法，包括以下步驟：

A、采集風場實測數據；

B、根據風場實測數據計算風電場功率實際預測誤差和理想預測誤差；

C、比較所述實際預測誤差和所述理想預測誤差，根據比較結果評價風電場短期功率預測精度。

在上述的方法中，所述步驟A包括：

根據需要采集指定日期內的包括測風塔實測風速、風向和溫度，以及風場平均風速、風場總功率和風機實際功率的風場實測數據。

在上述的方法中，所述步驟B包括：

將通過風場模型作出的風場短期功率預測值與實測得到的風場總功率按照時間順序一一對應，并計算二者的均方根誤差，由此得到基于上述風場模型作出的風場短期功率實際預測誤差；

將實測風速帶入上述風場模型獲得理想預測功率，之后將該理想預測功率與實測得到的風場總功率按照時間順序一一對應，并計算二者的均方根誤差，由此得到基于上述風場模型作出的風場短期功率理想預測誤差；

在上述的方法中，所述步驟B包括：

計算基于風機模型作出的風場短期功率預測與實測的各臺風機功率之和之間的均方根誤差，由此得到基于上述風機模型作出的風場短期功率實際預測誤差；

計算由上述風機模型求出的理想風機功率與風機實際功率之間的均方根誤差，由此得到基于上述風機模型作出的風場短期功率理想預測誤差。

在上述的方法中，所述風場模型為利用神經網絡方法建立的反映實測風速、風向、溫度與風場總功率關系的模型；

所述風機模型為利用神經網絡方法建立的反映實測風速、風向、溫度與每臺風機功率關系的模型。

由上可以看出，通過計算并比較風電場短期功率預測誤差與理想誤差，解析出影響短期功率預測的因素，進而可及時且能夠集中精力優化相應的模型，并未進一步的功率預測模型調整提供依據，以確保風電場短期功率預測的精度。

附圖說明

圖1為本發明方法所基于的風電場短期功率建模和預測方法的流程圖；

圖2為本發明風電場短期功率預測精度的評價方法流程圖。

具體實施方式

最后，在介紹上述風電場短期功率預測精度的評價方法之前，有必要對該評價方法所基于的風電場短期功率建模和預測方法進行說明，以幫助理解本發明方法的實現原理。如圖1所示，這里提到的風電場短期功率建模和預測方法主要包括以下步驟：

步驟101：為待建風電場短期功率預測模型進行建模前的數據準備，具體包括：

a)搜集數據

在本步驟中，對本風電場近一年的數據進行采樣，其中，采樣周期為15分鐘，而所述數據包括：

歷史實測數據，主要為風機風速、功率、環境溫度、風場平均風速、關口功率、測風塔風速、風向、溫度；

歷史氣象預報數據，主要為與歷史實測數據的采樣時間段所對應的歷史氣象預報風速、風向、溫度等數據。

b)過濾數據