[發明專利]一種風電場流場量測點的配置優化方法及裝置

有效

• 申請號: 201710385461.9
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN108932554B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 吳江;胡亨捷;張軍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;華為技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F30/20;G06Q50/06;G06F113/04
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 袁方

本申請實施例公開了一種風電場流場量測點的配置優化方法及裝置，包括構建初始樣本空間，初始樣本空間包含至少一個風電場流場量測點位置部署決策的樣本，其中風電場流場量測點位置部署決策的樣本包含至少一個風電場流場量測點的位置，風電場流場量測點配置于風機和/或測風塔上；從初始樣本空間中獲取風電場流場量測點位置部署決策的N個樣本；按照對風電場的一維流場曲線的線性逼近誤差結果，對N個樣本排序，并從N個樣本中選取線性逼近誤差結果小于預設值的樣本，構成理想樣本空間S；對理想樣本空間S的樣本進行風電場輸出功率預測精度的精確仿真評價，獲取風電場流場量測點的位置最優解Ω。

技術領域

本申請涉及風力發電領域，尤其涉及一種風電場流場量測點的配置優化方法及裝置。

背景技術

中國風電裝機裝機容量居世界首位。與此同時，全年棄風電量增長迅速，平均棄風率目前達到21％，棄風限電向常態化、惡性化發展。風電場功率不確定性較大是影響風電并網從而造成棄風電量增長的一個重要因素。而優化風電場功率預測效果對于提升風電并網的穩定性對降低棄風電量至關重要。能源行業標準規定“超短期預測第4h預測值月均方根誤差應小于0.15”。目前主流風電場功率預測方法(包括物理方法和統計方法)預測結果的均方根誤差大體在0.1-2.0之間。預測精度低的一個主要問題是：風電場流場量測點部署的位置不夠合理，這樣將導致風電場流場量測點的傳感器的特性得不到很好的利用。

風電場地理、氣象、環境、能量等多源信息的采集與分析是風電場環境精確感知感知的基礎。其中，作為風力發電的前提，對風電場內近地流場動態(風速、風向)的直接感知是風電場功率不確定性分析的核心。在大規模風電場數十平方公里的區域內對風電場流場量測點的數量和位置進行優化配置，可以提高風電場功率的感知效率和預測精度，并降低流場量測點及其信息系統的建設成本和工程周期。

目前，風電場建設標準中的流場量測點主要配置在風機的機艙或者測風塔，在風電場中，流場量測點具體配置的位置主要依據多風機相似分類配置方法進行設置；例如，基于風場中的多個風機處的歷史氣象信息的相似性，將所述風場中的所述多個風機劃分為至少一個分組；從一個分組中配置流場量測點，例如：在該分組中選擇代表風機配置傳感器或者在該分組中的合適位置布置測風塔，并獲取流場量測點對該分組的測量值。基于在風電場中所劃分的多個分組中配置的流場量測點的測量值來分析風場中多個風機的輸出功率。當然，對風機的分組規則還可以包括分組中的風機之間的距離小于預定距離、分組中的風機的型號相一致；調整風機分組的規則可以為：分組中的風機是否滿足分組規則、基于經調整的相似性，將所述風場中的多個風機劃分為新的分組等等。風機或測風塔上的傳感器包括：氣象傳感器、風機狀態傳感器以及風機輸出功率傳感器。對風機進行分組后，利用風場中各個風機處的氣象信息的相似性，來減少功率預測中所需要的傳感器的種類和數量，可以僅在具有相似性的多個風機中的代表風機處部署傳感器，進而可以大大降低部署傳感器時所需的各項成本。

然而，該方案致力于在已有傳感器基礎上，減少功率預測中所需要的傳感器的種類和數量，即現有技術中流場量測點的配置主要依靠風機分組、調整分組規則實現，而為了進一步提高風電場功率的預測精度，具體如何對流場量測點的位置進行優化并未涉及，例如在風電場中或者在各個分組中具體將流場量測點配置于哪個風機的機艙或者配置在哪個測風塔上。

發明內容

本申請的實施例提供一種風電場流場量測點的配置優化方法及裝置，能夠實現對流場量測點的位置進行優化，提高風電場功率的預測精度。

為達到上述目的，本申請的實施例采用如下技術方案：