[發明專利]一種基于虛擬測風塔技術的風電超短期功率預測方法

有效

• 申請號: 201611135551.4
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106779208B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 文賢馗;范強;林呈輝;肖永;徐梅梅;顧威;徐玉韜;龍秋風
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了基于虛擬測風塔技術的風電超短期功率預測方法，它包括1、采集風電場n臺風機的基礎數據、歷史數據和實時數據；2、模擬計算第ξ個時刻整個風電場輪轂高度的風速和風向；3、模擬計算第ξ個時刻整個風電場輪轂高度的溫度；4、計算第ξ個時刻風電場空氣密度、濕度和氣壓；5、得到風電場第ξ時刻的虛擬測風塔數據；6、根據步驟1‐5得到風電場歷史虛擬測風塔數據集；7、建立風電場超短期功率預測的支持向量機模型并用風電場歷史虛擬測風塔數據集訓練；8、將風電場第ξ時刻的虛擬測風塔數據代入訓練好的模型，得到風電場第ξ時刻的超短期功率預測值數據集；解決了現有技術風電場的超短期功率預測精度較低等問題。

技術領域

本發明屬于風力發電短期功率預測技術，尤其涉及一種基于虛擬測風塔技術的風電超短期功率預測方法。

背景技術

高原山區風電場的風機排布，相比平原風電場要復雜得多。高原山區風電場的風機排布，沒有統一的規律，其排布不但要滿足平原風電場的間距和排距原則，還需要根據地形地貌的具體情況，盡量排布在山脊區域。于是，風機之間的距離沒有規律，一般都比平原風電場的風機間距大，高原山區的風電場所占面積也大。此時，風機尾流的影響往往不是影響風電場出力的重要的因素，而風電場內風速風向的微觀變化，對風電場出力影響很大。

由于高原山區風電場每一個風電機組所處的位置都有一定的特殊性，其湍流與回風的影響都不一樣，導致高原山區同一測風塔不同高度間風速相關性好，而同一風電場各測風塔間的風速相關性不好，使得測風塔不具有足夠的代表性，任何一個或幾個測風塔或風機測風儀數據都無法全面代表復雜地形的整個山地風電場，而且由于高原山區的特殊地理位置和氣象特征使得覆冰災害頻發，已立的測風塔因覆冰或年久失修而損壞或倒塔，或者覆冰造成測風儀器損壞或短時間工作失靈，測風數據明顯異常、不可信。由于以上問題極易造成測風塔數據質量差，而現有技術針對高原山區風電場風電功率超短期功率預測仍然采用測風塔數據來進行，因此導致風電場的風電超短期功率預測精度較低等問題。

發明內容：

本發明要解決的技術問題：提供一種基于虛擬測風塔技術的風電超短期功率預測方法，以解決現有技術針對高原山區風電場風電功率超短期功率預測仍然采用測風塔數據來進行，因此導致風電場的風電超短期功率預測精度較低等問題。

本發明技術方案：

一種基于虛擬測風塔技術的風電超短期功率預測方法，它包括：

步驟1、采集風電場n臺風機的基礎數據和歷史數據；

步驟2、采集風電場n臺風機實時數據，實時數據包括風電場所在區域內所有風機的風機測風儀測得風速數據Wssrt和風向數據Wdsrt、所有風機的風機溫度傳感器測得溫度數據Tsrt、所有風機的實時出力數據Pwtrt、整個風電場的實時出力數據Pwfrt；

步驟3、根據風電場n臺風機的歷史數據和實時數據信息，模擬計算第ξ個時刻整個風電場輪轂高度的風速Wssrtξ和風向Wdsrtξ；

步驟4、根據風電場n臺風機的歷史數據和實時數據信息，模擬計算第ξ個時刻整個風電場輪轂高度的溫度Tsrtξ；

步驟5、根據步驟3、4的計算結果，計算第ξ個時刻風電場空氣密度、濕度和氣壓；

步驟6、匯總步驟3、4、5計算得到的數據，得到風電場第ξ時刻的虛擬測風塔數據；

步驟7、根據步驟1‐步驟6的方法，得到風電場歷史虛擬測風塔數據集VH；

步驟8、建立風電場超短期功率預測的支持向量機模型；

步驟9、利用步驟7得到的風電場歷史虛擬測風塔數據集VH，來訓練步驟8建立的風電場超短期功率預測的支持向量機模型；