[發(fā)明專利]基于風(fēng)電機(jī)組分類的風(fēng)電場調(diào)度方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711340293.8
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108022019B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李茜;高春林;張安安;蒲薇;王娟;蔡霞;向建坤;鄧鳳林;周志鵬;何萌;楊銀鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 王蕓;熊曉果

本發(fā)明公開了基于風(fēng)電機(jī)組分類的風(fēng)電場調(diào)度方法和系統(tǒng)，能夠有效地根據(jù)風(fēng)電機(jī)組風(fēng)速與出力的多樣性和隨機(jī)性，較為全面地對風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類以，提高風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的調(diào)度的效率。該方法包括：通過第一核函數(shù)對風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行概率分布擬合，獲取每個風(fēng)電機(jī)組位置處風(fēng)速的概率密度函數(shù)；通過第二核函數(shù)對出力數(shù)據(jù)進(jìn)行概率分布擬合，獲取每個風(fēng)電機(jī)組出力的概率密度函數(shù)；計算出風(fēng)速概率分布的期望和方差，以及出力概率分布的期望和方差；對風(fēng)速和出力概率分布各自的期望和方差進(jìn)行歸一化處理，構(gòu)造表示電場內(nèi)各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性的特征矩陣；根據(jù)設(shè)定的期望和方差的閾值或閾值范圍對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行分類，根據(jù)分類確定風(fēng)電機(jī)組在調(diào)度周期內(nèi)的出力順序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)電場調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于風(fēng)電機(jī)組分類的風(fēng)電場調(diào)度方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

不同于傳統(tǒng)電場，風(fēng)電場占地面積巨大，風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組數(shù)量巨大，風(fēng)電機(jī)組之間相距較遠(yuǎn)，所以風(fēng)電場內(nèi)各個風(fēng)電機(jī)組所在位置的地形地貌、粗糙度不同。然而，風(fēng)電機(jī)組的輸出功率的變化主要取決于風(fēng)速和風(fēng)向的變化，所以在同一時段內(nèi)，風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組會呈現(xiàn)不同的出力水平和增減趨勢。由于風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組數(shù)量大，在風(fēng)電場優(yōu)化調(diào)度尋優(yōu)過程中，風(fēng)電機(jī)組維數(shù)加上時間維數(shù)，會造成維數(shù)災(zāi)，導(dǎo)致尋優(yōu)時間長且容易陷入局部最優(yōu)。而且，風(fēng)電機(jī)組的輸出功率的變化主要取決于風(fēng)速和風(fēng)向的變化，所以在同一時段內(nèi)，風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組會呈現(xiàn)不同的出力水平和增減趨勢，不同的季節(jié)風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組也會出現(xiàn)不同的出力水平。

現(xiàn)有的用風(fēng)電機(jī)組的輸出功率和風(fēng)速的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差作為特征值對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行分類，由于風(fēng)速受季節(jié)、溫度、天氣變化的影響，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，風(fēng)電機(jī)組的出力主要與風(fēng)速有關(guān)，因此風(fēng)力發(fā)電風(fēng)電機(jī)組出力也具有很大的不確定性。以風(fēng)電場風(fēng)速和出力的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差來當(dāng)做風(fēng)機(jī)分類的特征值，僅僅是風(fēng)電場風(fēng)速和出力的數(shù)值平均值，不能有效的表示風(fēng)電機(jī)組風(fēng)速與出力的隨機(jī)性，每個季節(jié)風(fēng)電機(jī)組的分類都相同，也沒有考慮到風(fēng)電場風(fēng)速會隨著季節(jié)的變化有很大的不同，以此來對風(fēng)機(jī)進(jìn)行的分類不夠準(zhǔn)確全面，無法體現(xiàn)大量風(fēng)電機(jī)組風(fēng)速與出力的多樣性和隨機(jī)性，因此現(xiàn)有風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的調(diào)度效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一至少在于，針對如何克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種基于風(fēng)電機(jī)組分類的風(fēng)電場調(diào)度方法和系統(tǒng)，能夠有效地根據(jù)風(fēng)電機(jī)組風(fēng)速與出力的多樣性和隨機(jī)性，較為全面地對風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類以，提高風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的調(diào)度的效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下各方面。

基于風(fēng)電機(jī)組分類的風(fēng)電場調(diào)度方法，其包括：

輸入風(fēng)電場內(nèi)的每個風(fēng)電機(jī)組位置處在統(tǒng)計時段內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，通過第一核函數(shù)對風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行概率分布擬合，獲取每個風(fēng)電機(jī)組位置處風(fēng)速的概率密度函數(shù)；輸入風(fēng)電場內(nèi)的每個風(fēng)電機(jī)組在統(tǒng)計時段內(nèi)的出力數(shù)據(jù)，通過第二核函數(shù)對出力數(shù)據(jù)進(jìn)行概率分布擬合，獲取每個風(fēng)電機(jī)組出力的概率密度函數(shù)；分別根據(jù)風(fēng)速和出力的概率密度函數(shù)，計算出風(fēng)速概率分布的期望和方差，以及出力概率分布的期望和方差；

對風(fēng)速和出力概率分布各自的期望和方差進(jìn)行歸一化處理，構(gòu)造表示電場內(nèi)各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性的特征矩陣；基于特征矩陣中的數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定的期望和方差的閾值或閾值范圍對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行分類，根據(jù)分類確定風(fēng)電機(jī)組在調(diào)度周期內(nèi)的出力順序。

基于風(fēng)電機(jī)組分類的風(fēng)電場調(diào)度系統(tǒng)，其包括通過網(wǎng)絡(luò)連接的至少一臺電子設(shè)備和一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；其中，所述電子設(shè)備包括至少一個處理器，以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行前述的方法；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲風(fēng)速數(shù)據(jù)、出力數(shù)據(jù)和特征矩陣。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下有益效果：