[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

本發明公開了一種風電場群風速立體網絡的建立方法，具體步驟為：讀入風電場群地理信息以及風速歷史數據；考慮時間延遲修正經驗變異函數獲得修正經驗變異圖；選取參考風電場并劃分相關性區域；利用經驗函數描述風電場相關性；進行目標風電場場景生成和削減；獲取目標風電場最優風速曲線并同理獲取風電場群內各風電場最優風速曲線；基于相關性分析的風電場群風速分析預測方法，并且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。本發明公開的方法可以將研究風電場群風速分布的問題，先轉化為各個相關性區域內風速分布的問題，結合各個相關性區域的風速分布，最終得到整個風電場群的風速分布，大大提高了整個系統的準確性和穩定性。

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，具體涉及以空間降尺度的思路，給出了基于修正經驗變異函數的風電場群相關性區域劃分方法并以參考風電場風速來求區目標風電場風速的技術，尤其涉及一種風電場群風速立體網絡的建立方法。

背景技術

隨著國際社會對環境問題的日益關注以及能源技術的不斷進步，替代煤炭和石油的清潔能源增長迅速。風能作為一種清潔、無污染、可再生的新能源，越來越受到各界的重視。我國風能資源的理論蘊藏量為32.26億kW，可開發的裝機容量就有2.53億kW，居世界首位，與可開發的水電裝機容量(3.78億kW) 為同一量級，具有形成商業化、規模化發展的資源潛力。根據預計，未來幾年亞洲和美洲將成為最具增長潛力的地區。中國的風電裝機容量將實現每年30％的高速增長。

隨著風電的大規模開發，風電接入給電網安全運行和調度控制等都帶來了巨大挑戰。越來越多的風電場接入電網，如何提高風電場的風速分布關聯圖的精度，對電力安全生產至關重要。對于單風電場風速預測而言，由于天氣、溫度以及濕度等不確定性因素影響，隨著預測周期增大，其精度大幅下降，以一天為周期的風速預測誤差通常較大。而直接利用風電場群輸出功率的統計數據進行預測，受網側功率限制影響，難以反映風電場群功率真實的波動特性。所以基于相關性分析求取風電場群風速分布，是一種新的研究思路，對于系統的穩定有著重要作用。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種風電場群風速立體網絡的建立方法，能夠為了更準確、更快速的獲取風電場群立體網絡，采用基于相關性分實現了對風電場群風速分布情況的求取。

為實現上述目的，本發明提供了一種風電場群風速立體網絡的建立方法，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。

進一步地，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：