[發(fā)明專利]一種風(fēng)電場功率曲線仿射建模的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710883519.2
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107657116B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵振國;劉懿萱;張嫣;周琪琪
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/06
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種風(fēng)電場功率曲線仿射建模的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：將影響風(fēng)電場輸入風(fēng)速的因素以噪聲元的形式進行風(fēng)速仿射建模；

步驟S2：用多項式擬合方法對輸入風(fēng)速和輸出功率實測數(shù)據(jù)的中心值進行曲線擬合，得到仿射中心值曲線；

步驟S3：通過泰勒展開式得到輸出功率和輸入風(fēng)速仿射模型的關(guān)系，進行功率曲線仿射建模；

其中，所述步驟S1具體為：

建立輸入風(fēng)速的仿射模型，

其中，i＝1,2,...,n，n表示噪聲元的數(shù)量，ε_i表示噪聲元，表示實際風(fēng)速，v₀表示預(yù)測風(fēng)速，x1表示測風(fēng)塔與氣象臺之間的誤差求得的噪聲元系數(shù)；x2表示風(fēng)機相對位置對風(fēng)速影響求得的噪聲元系數(shù)；x3表示海拔高度以及地形影響對輸入風(fēng)速的影響求得的噪聲元系數(shù)；x4,x5,...,xi分別表示機組本身固有屬性對輸入風(fēng)速的影響求得的噪聲元系數(shù)；

其中，所述步驟S2具體為：

首先對輸入風(fēng)速和輸出功率實測數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，剔除誤差較大的點，然后將風(fēng)速等間隔地分成N個區(qū)間，求出分布在各個間隔中的輸入風(fēng)速和輸出功率平均值數(shù)據(jù)，最后通過三次多項式曲線擬合的方法得到中心值曲線如式(2)所示：

f(v₀)＝av₀³+bv₀²+cv₀+d (2)

其中，f(v₀)表示根據(jù)預(yù)測風(fēng)速計算得到的風(fēng)電功率，v₀表示預(yù)測風(fēng)速，a、b、c、d分別表示擬合系數(shù)；

其中，所述步驟S3具體為：

建立風(fēng)機輸出功率與輸入風(fēng)速之間的仿射函數(shù)關(guān)系如式(3)所示：

其中，表示風(fēng)電功率仿射，表示風(fēng)電功率仿射函數(shù)，

將步驟S1中的式(1)所示風(fēng)速仿射模型代入式(3)得：

按照泰勒公式在x＝v₀處展開得：

仿射函數(shù)在泰勒展開的過程中，二次展開項會得到噪聲元的高次項組合，按照式(6)整理歸納成一個新增的噪聲元：

式(6)求得的噪聲元ε_i+1變化范圍為[-1,1]，考慮噪聲元的非偏性整理為：

式(7)中二次項噪聲元經(jīng)平方后范圍為[0,1]，通過式(7)仿射函數(shù)展開成噪聲元ε_i的多項式即為仿射函數(shù)的具體表達式；

仿射中心值即為式(8)的常數(shù)項，表示為：