[發(fā)明專利]可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410248840.X
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104112167B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪寧渤;路亮;呂清泉;趙龍;喬穎;魯宗相
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心;清華大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44311
• 代理人: 哈達

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大型風(fēng)電基地風(fēng)資源分析領(lǐng)域，涉及一種可發(fā)電風(fēng)資源分布的計算方法，尤其涉及一種用于千萬千瓦風(fēng)電基地的可發(fā)電風(fēng)資源分布的計算方法。

背景技術(shù)

我國自然資源分布稟賦決定了大型風(fēng)電基地多數(shù)位于遠(yuǎn)離負(fù)荷中心且當(dāng)?shù)貨]有大型電源支撐的區(qū)域，大規(guī)模風(fēng)電集中并網(wǎng)導(dǎo)致輸電線路功率大幅波動給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn)。由于風(fēng)電場建設(shè)速度普遍快于電網(wǎng)建設(shè)速度，在風(fēng)電規(guī)模化高速開發(fā)的背景下，我國多數(shù)大型風(fēng)電基地出現(xiàn)棄風(fēng)限電問題。

對大型風(fēng)電基地的可發(fā)電風(fēng)資源分布情況進行分析評估，有助于合理進行風(fēng)電場規(guī)劃，同時，可提前1-2年規(guī)劃并建設(shè)配套輸變電工程，有效提高風(fēng)資源利用率、減少棄風(fēng)限電，從而促進新能源的健康持續(xù)發(fā)展。

然而，針對千萬千瓦級大型風(fēng)電基地可發(fā)電風(fēng)資源分析問題，尚未有相關(guān)的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

綜上所述，確有必要提供一種能夠精確地計算雙饋風(fēng)電場的無功容量的獲取方法。

一種可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，包括以下步驟：步驟S10，獲取每個測風(fēng)塔前6個小時的歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)；步驟S20，在每個整小時點根據(jù)前6小時的風(fēng)速數(shù)據(jù)相關(guān)性對測風(fēng)塔進行聚類；步驟S30，假設(shè)該風(fēng)電基地共有N座測風(fēng)塔，計算待求點與所有測風(fēng)塔的地理距離；步驟S40，找到最小的測風(fēng)塔；步驟S50，根據(jù)步驟S20和步驟S40的計算結(jié)果，確定測風(fēng)塔所在組別中的其他測風(fēng)塔；步驟S60，對選取的測風(fēng)塔用反距離加權(quán)方法插值得到未知點的風(fēng)速風(fēng)向估計值。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的雙饋風(fēng)電場無功容量的獲取方法，以單機有功功率-無功容量特性為基礎(chǔ)，利用回歸模型計算雙饋風(fēng)電場無功容量，能夠精確地計算雙饋風(fēng)電場的無功容量，可用于電網(wǎng)的無功優(yōu)化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的可發(fā)電風(fēng)資源分布獲取方法流程圖。

具體實施方式

下面根據(jù)說明書附圖并結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步詳細(xì)表述。

請參閱圖1，本發(fā)明提供的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法主要包括如下步驟：

步驟S10，設(shè)該風(fēng)電基地共有N座測風(fēng)塔，獲取每個測風(fēng)塔前M個小時的歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)；

步驟S20，在每個整小時點根據(jù)前M小時的風(fēng)速數(shù)據(jù)相關(guān)性對測風(fēng)塔進行最短距離聚類；

步驟S30，計算待求點與所有測風(fēng)塔的地理距離；

步驟S40，找到地理距離最小的測風(fēng)塔；

步驟S50，根據(jù)步驟S20和步驟S40的計算結(jié)果，確定測風(fēng)塔所在組別中的其他測風(fēng)塔；

步驟S60，對選取的測風(fēng)塔用反距離加權(quán)方法插值得到未知點的風(fēng)速及風(fēng)向值。

在步驟S10中，所述歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)的獲取時間M可根據(jù)需要選擇，可選為4-12小時。本實施例中，所述M為6小時。

在步驟S20中，所述最短距離聚類的具體方法如下：

最短距離聚類方法屬于系統(tǒng)聚類方法的一種。系統(tǒng)聚類方法的基本思想是按照某種標(biāo)準(zhǔn)計算各類別之間的相似程度（或距離），然后對待分類的樣品不斷將最為相近的兩類合并為一類，同時重新計算新類和其他類的相似程度（或距離），如此循環(huán)進行，直至樣品的類別數(shù)達到設(shè)定值為止。由于本研究問題只考慮風(fēng)速序列之間的簡單關(guān)系，為了實現(xiàn)初步的前期數(shù)據(jù)分組目標(biāo)，無需采用復(fù)雜的聚類方法，而考慮到最短距離聚類方法物理意義明確、模型簡單的優(yōu)勢。本實施例中，采用該方法進行聚類分組。

根據(jù)最短距離聚類法的定義，類與類的距離為兩類中所有個體之間距離的最小值，那么類和類之間的距離則表示為：

（1）

在此基礎(chǔ)上，構(gòu)造待聚類的個元素的距離矩陣（），然后在此矩陣的非對角元素中，對距離最小的對象和進行歸并，得到新類，然后按公式

（2）

計算新類與原來各類之間的距離，如此可得到一個新的（）階距離矩陣；類似地，再找到新距離矩陣中最小的，然后把對應(yīng)的類和歸并，并計算新類與其他類的距離，如此進行下去，直至總類別數(shù)量達到預(yù)定值為止。

上述步驟中風(fēng)速相關(guān)性分析方法步驟如下。將兩個測風(fēng)塔的風(fēng)速序列看作兩個隨機變量、，則相關(guān)系數(shù)如下式所示

（3）

需要注意的是，采用相關(guān)系數(shù)進行分類時，最短距離對應(yīng)最大相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)反映的是風(fēng)速序列波動規(guī)律的相似性，利用這一指標(biāo)分類后，具有相似波動規(guī)律的測風(fēng)塔將被歸為一組。具體分組數(shù)量則需基于對實際數(shù)據(jù)特點的初步分析給出，若研究區(qū)域的資源差異性明顯，則需要增加分組數(shù)，反之減少分組數(shù)。