[發明專利]風電場群風速立體網絡的建立方法

在審

• 申請號: 201810141852.0
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108197840A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 汪寧渤;馬明;曹銀利;沈潤杰;何斌;韓旭杉;馬彥宏;李曉虎;張鵬;韓自奮;張健美;周強;趙龍;王明松;呂清泉;王定美;陳釗;張艷麗;張睿驍;周識遠;張金平;黃蓉;李津;張珍珍;高鵬飛
• 申請（專利權）人: 甘肅省電力公司風電技術中心;國網甘肅省電力公司;國家電網公司;同濟大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種風電場群風速立體網絡的建立方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1.讀入風電場群地理信息以及風速歷史數據；

步驟2.考慮時間延遲修正經驗變異函數獲得修正經驗變異圖；

步驟3.選取參考風電場并劃分相關性區域并利用經驗函數描述風電場相關性；

步驟4.進行目標風電場場景生成和削減；

步驟5.獲取目標風電場最優風速曲線，并據此獲取風電場群內各風電場最優風速曲線；

步驟6.對應風電場的經緯度信息得到最終的立體風速分布關聯圖。

2.如權利要求1所述的風電場群風速立體網絡的建立方法，其特征在于，所述步驟2中所述考慮時間延遲修正經驗變異函數獲得修正經驗變異圖的具體過程如下：

對n個風電場風速進行去時域趨勢項處理，即：

w(f_i,t)＝Z(f_i,t+1)-Z(f_i,t)

i＝1,2…n；t＝1,2…T-1 (1)

其中，w(f_i,t)表示第i個風電場在t時刻的風速波動量；Z(f_i,t)表示第i個風電場在t時刻的風速；T為最終時刻。

對于風電場i與風電場j，其經驗變異函數可表示為：

其中，L表示風電場i與風電場j之間的空間距離。

由于實際中風電場之間有一定的空間距離，所以風在風電場之間傳播需要時間，導致時延的出現。引入時延因素來修正風電場之間的風速相關性，修正經驗變異函數如下：

其中，t代表時延時間，滿足使最小的時延為最優時延。

3.如權利要求1所述的風電場群風速立體網絡的建立方法，其特征在于，所述步驟3.選取參考風電場并劃分相關性區域并利用經驗函數描述風電場相關性的具體過程如下：

對于某一個風電場群內n個風電場，以2個風電場為一組，共Cn2組。求取最優時延下的修正經驗變異函數，對Cn2個修正經驗變異函數點進行指數函數擬合：

g(L)＝N_u+s(1-e^-3l/r) (4)

其中，r為臨界距離，當L≤r時，風電場之間具有較強的空間相關性，當L>r時，風電場之間基本沒有空間相關性；Nu為塊金值，表征指數函數與縱軸交點的縱坐標；s為基臺值，表征函數從塊金值到達較穩定值之間變化的常數。

以參考風電場為圓心、r為半徑劃分風電場群相關性區域，當風電場較為集中時，即認為區域內其他風電場(稱為目標風電場)與參考風電場具有較強的相關性。

通常選取位于形心位置的風電場作為參考風電場，這樣相關性區域內可以包含更多的風電場。

4.如權利要求1所述的風電場發電能力評估方法，其特征在于，所述步驟4.進行目標風電場場景生成和削減中，進行場景生成的具體過程如下：

給定參考風電場風速(t＝1,2,…T)為輸入，對目標風電場風速進行場景生成的具體步驟如下：

1)利用經驗分布函數求取每一個箱子內與參考風電場對應的目標風電場風速概率分布曲線。

2)對于每一個時間斷面t，判斷參考風電場風速vt屬于哪一個箱子，從而得到該箱子內目標風電場風速的概率分布曲線。

3)利用MATLAB工具箱生成d個T元正態分布函數Z∈N(μ₀,∑)。其中，T為時間斷面個數；μ₀為均值，可取為0；協方差矩陣∑為對角元素為1的正定矩陣；d為生成場景數量，一般取為500。

4)對每一個時間斷面t，使用d個T元正態分布函數Z∈N(μ₀,∑)對目標風電場概率分布曲線進行逆變換抽樣，就可以得到目標風電場的d個風速場景。