[發(fā)明專利]一種基于相關(guān)性分析的風(fēng)電場群風(fēng)速分布預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510092826.X
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN104657791B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐箭;雷若冰;孫輝;徐琪;施微;王豹;蔣霖;舒東勝;李子壽;林常青;王楓
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué);國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖北省電力公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種基于相關(guān)性分析的風(fēng)電場群風(fēng)速分布預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

相關(guān)性分析步驟，用于讀入風(fēng)電場群地理信息以及歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)，結(jié)合時延信息，進(jìn)行修正經(jīng)驗變異函數(shù)下的風(fēng)電場相關(guān)性分析；

相關(guān)區(qū)域劃分步驟：選取合適的參考風(fēng)電場，基于修正經(jīng)驗變異圖來劃分風(fēng)電場群相關(guān)性區(qū)域；

相關(guān)性描述步驟，用于在相關(guān)區(qū)域劃分步驟中劃分的相關(guān)性區(qū)域內(nèi)，利用經(jīng)驗分布函數(shù)描述風(fēng)電場之間的相關(guān)性；

場景生成及削減步驟，用于利用逆變換抽樣生成目標(biāo)風(fēng)電場風(fēng)速場景，并進(jìn)行場景削減；

風(fēng)速曲線獲取步驟，用于對削減場景求取目標(biāo)風(fēng)電場最優(yōu)風(fēng)速曲線，從而獲取風(fēng)電場群內(nèi)各個風(fēng)電場風(fēng)速曲線；

所述相關(guān)性分析步驟進(jìn)一步包括以下子步驟：

最優(yōu)時延確定子步驟，基于公式1計算出最優(yōu)時延，式1中，d表示風(fēng)電場i與風(fēng)電場j之間的空間距離，w(f_i,t)＝Z(f_i,t+1)-Z(f_i,t),Z(f_i，t)表示第i個風(fēng)電場在時刻t的風(fēng)速,Δt代表時延時間：γ(d)為修正經(jīng)驗變異函數(shù)，其中，所述最優(yōu)時延是滿足使γ(d)最小的時延；

變異函數(shù)擬合步子驟，在一個擁有n個風(fēng)電場的風(fēng)電場群中，以兩個風(fēng)電場為一組，求取最優(yōu)時延下的修正經(jīng)驗變異函數(shù)，利用公式2對個修正經(jīng)驗變異函數(shù)點(diǎn)進(jìn)行指數(shù)函數(shù)擬合，確定相關(guān)性區(qū)域的臨界距離r，

g(d)＝Nu+s(1-exp(-3d/r)) 公式2

式中，塊金值N_u為觀測誤差和距離間隔最小情況下變異強(qiáng)度的組合，r為臨界距離，當(dāng)d≤r時，風(fēng)電場之間具有較強(qiáng)的空間相關(guān)性，當(dāng)d>r時，風(fēng)電場之間基本沒有空間相關(guān)性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相關(guān)性分析的風(fēng)電場群風(fēng)速分布預(yù)測方法，其特征在于，所述相關(guān)區(qū)域劃分步驟進(jìn)一步包括：

參考電場選取子步驟，選取具有較強(qiáng)的風(fēng)速預(yù)測能力并且與周圍風(fēng)電場相關(guān)性較強(qiáng)的電場為參考風(fēng)電場；

區(qū)域劃分子步驟，以參考風(fēng)電場為圓心，r為半徑劃分風(fēng)電場群相關(guān)性區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于相關(guān)性分析的風(fēng)電場群風(fēng)速分布預(yù)測方法，其特征在于，所述相關(guān)性描述步驟中采用“分箱”理論來分析參考風(fēng)電場在不同風(fēng)速下的目標(biāo)風(fēng)電場風(fēng)速概率分布，并且進(jìn)一步的包括以下子步驟：

分箱子步驟，將參考風(fēng)電場風(fēng)速數(shù)據(jù)整理到等長度的箱子中，使每一個箱子中都有若干個包括“參考風(fēng)電場風(fēng)速，目標(biāo)風(fēng)電場風(fēng)速”的數(shù)據(jù)組；

描述子步驟，用經(jīng)驗分布函數(shù)求取每一個箱子內(nèi)與參考風(fēng)電場對應(yīng)的目標(biāo)風(fēng)電場風(fēng)速概率分布曲線。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于相關(guān)性分析的風(fēng)電場群風(fēng)速分布預(yù)測方法，其特征在于，所述描述子步驟中，基于公式3中的經(jīng)驗分布函數(shù)來描述每個箱子中目標(biāo)風(fēng)電場風(fēng)速的概率分布，

其中：

X為隨機(jī)變量，(x₁，x₂，...，x_N)是數(shù)據(jù)樣本。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于相關(guān)性分析的風(fēng)電場群風(fēng)速分布預(yù)測方法，其特征在于，所述分箱子步驟中，將數(shù)據(jù)分到25個箱子中，并且每個箱子數(shù)據(jù)長度為0.04p.u.。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于相關(guān)性分析的風(fēng)電場群風(fēng)速分布預(yù)測方法，其特征在于，場景生成及消減步驟中，生成場景的步驟具體包括以下子步驟：

函數(shù)生成子步驟，利用matlab工具箱生成d個T元正態(tài)分布函數(shù)Z～N(μ0，∑)，其中T為時間斷面?zhèn)€數(shù)，μ0為均值，協(xié)方差矩陣∑為對角元素為1的正定矩陣，d為生成場景數(shù)量；

逆變換子步驟，對每一個時間斷面t，使用d個T元正態(tài)分布函數(shù)Z～N(μ0，∑)對目標(biāo)風(fēng)電場概率分布曲線進(jìn)行逆變換抽樣，就可以得到目標(biāo)風(fēng)電場的d個風(fēng)速場景。