[發明專利]一種集群風電場波動性建模方法

有效

• 申請號: 201410519931.2
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104318484B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 徐青山;鄭維高;林章歲;李喜蘭;辛建波
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網福建省電力有限公司經濟技術研究院;國網江西省電力科學研究院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

本發明提供一種集群風電場波動性建模方法，包括：S1，定義區域風電場集群波動相對二階中心距、三階中心距和四階中心距數學模型；S2，建立集群風電場標準差、偏度和峰度經典指標；S3，建立風電場間相關系數與場間距指數關系模型和標準差與風電場平均利用小時多項式關系模型；S4，根據典型區域風電場集群出力歷史數據和地理信息，運用最小二乘法，得到建模相關參數；S5，利用目標風電場集群場間距，依托具體建立的場間距與相關系數指數關系模型，求出中心距因子；S6，利用目標風電場平均利用小時數，依托具體建立的標準差與平均利用小時數多項式關系模型，求出標準差；S7，計算區域風電場集群波動指標標準差、偏度和峰度，分析集群風電場波動特性。

技術領域

本發明涉及電力系統的新能源發電領域，具體涉及一種集群風電場波動性建模方法。

背景技術

由于受到自然特性、地理環境、風電場自身條件等因素影響，風電出力具有隨機波動性。而這正是風電對接入電網產生影響的根本原因，尤其當并網風電裝機容量增長到一定規模時，風電功率不可掌控的波動將對電網的有功及無功功率平衡帶來了不利影響。這些影響包括風電接入點局部地區電壓水平、全網旋轉備用容量安排、系統調頻等方面。一直以來，由于缺乏足夠的風電功率波動數據，難以細致地量化評估上述影響，這對于最大限度地把握風電功率波動給電網帶來的影響，進一步提高電網對風電的接納能力是很不利的。相對單個風電場輸出功率的波動性而言，電網調度、規劃部門更關心數個風電場組形成集群風電場之后的波動特性對電網穩定運行的影響，因此研究集群風電場的波動特性對于電力系統運行和規劃意義重大，鑒于以往風電波動特性指標的局限以及風電集群波動性定量分析方法的缺乏，對于風電場集群的波動性研究尚存在著不足，大部分研究僅局限于風電場定性的研究，而且對于大規模風電出力數據的計算方法分析角度僅從集中趨勢、離散程度兩個方面進行分析，缺乏從分布形狀的角度對風電出力分布特性進行深入研究，本發明提出的一種集群風電場波動性建模方法，為經典指標計算提供了快速、有效的計算方法。

從傳統集群風電場波動性分析方法上來看，通過直接定義法，計算標準差、偏度和峰度指標時需要收集完善的目標風電場集群的出力數據，而且按照偏度和峰度的定義表達式進行求解，計算量大，計算過程較為復雜，所以給波動性指標的計算帶來許多不便，本發明從新型思路出發，提出的建模方法在不需要目標集群風電場所有風場出力數據情況下，利用目標區域集群風電場間距離和各自年平均利用小時數，通過建立的具體模型，可靠估算出標準差、偏度和峰度指標值，大大簡化了指標計算，而又不失計算結果的準確度，為定量分析集群風電場的波動性提供了有效的方法。

發明內容

本發明涉及一種集群風電場波動性建模方法，包括：

步驟S1，定義區域風電場集群波動相對二階中心距、三階中心距和四階中心距；

步驟S2，建立集群風電場標準差、偏度和峰度經典指標；

步驟S3，建立風電場間相關系數與場間距指數關系模型和標準差與風電場平均利用小時多項式關系模型；

步驟S4，根據典型區域風電場集群出力歷史數據和地理尺寸，運用最小二乘法，得到已建模型相關參數；

步驟S5，利用目標風電場集群場間距，依托具體建立的風電場間距與相關系數指數方程，求出中心距因子；

步驟S6，利用目標風電場平均利用小時數，依托具體建立的標準差與平均利用小時數多項式關系模型，求出單個風電場的標準差；

步驟S7，計算區域風電場集群波動指標標準差、偏度和峰度，分析集群風電場波動特性。

本發明提供的第二優選實施例中：所述步驟S2中建立集群風電場標準差指標模型為偏度指標模型為峰度指標模型為

本發明提供的第三優選實施例中：所述步驟S3中建立風電場間相關系數與場間距指數關系模型包括：