[發(fā)明專利]一種風(fēng)電并網(wǎng)功率調(diào)度方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811236842.1
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109376426B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 褚金鵬;孫木蘭;李晨;劉邦繁;劉昕武;劉雨聰;張慧源
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N20/10
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種風(fēng)電并網(wǎng)功率調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101)基于風(fēng)機(jī)發(fā)電功率預(yù)測模型，利用氣象數(shù)據(jù)中未來T時刻的風(fēng)速數(shù)據(jù)，計算未來T時刻的風(fēng)機(jī)最大發(fā)電功率預(yù)估值P_T；

S102)根據(jù)未來T時刻的風(fēng)機(jī)最大發(fā)電功率預(yù)估值P_T，并結(jié)合電網(wǎng)的電力需求P_in，給出未來T時刻內(nèi)的風(fēng)機(jī)目標(biāo)并網(wǎng)功率P_out；

S103)根據(jù)未來T時刻的風(fēng)速數(shù)據(jù)，基于風(fēng)機(jī)發(fā)電功率預(yù)測模型，得到預(yù)測輸出功率最接近風(fēng)機(jī)目標(biāo)并網(wǎng)功率P_out時的最佳匹配電網(wǎng)功率，以及該最優(yōu)匹配電網(wǎng)功率對應(yīng)的風(fēng)機(jī)葉片槳距角最佳值和風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角最佳值；

S104)根據(jù)氣象數(shù)據(jù)中未來T時刻的風(fēng)向數(shù)據(jù)，以及風(fēng)機(jī)葉片槳距角最佳值和風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角最佳值，調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片槳距角和風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角，實(shí)現(xiàn)未來T時刻風(fēng)機(jī)發(fā)電功率與電網(wǎng)需求的匹配；

所述風(fēng)機(jī)發(fā)電功率預(yù)測模型的訓(xùn)練過程包括以下步驟：

S201)獲取SCADA系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)作為風(fēng)機(jī)發(fā)電功率預(yù)測模型的訓(xùn)練集D₀；

S202)提取所述歷史數(shù)據(jù)中的風(fēng)速數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行歸一化處理；

S203)提取所述歷史數(shù)據(jù)中的風(fēng)機(jī)葉片槳距角數(shù)據(jù)及風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行歸一化處理；

S204)提取所述歷史數(shù)據(jù)中的風(fēng)機(jī)發(fā)電功率數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行歸一化處理；

S205)根據(jù)SCADA系統(tǒng)中的時間數(shù)據(jù)分四個季節(jié)的數(shù)據(jù)樣本，對經(jīng)過歸一化處理后的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)、風(fēng)機(jī)葉片槳距角數(shù)據(jù)、風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角數(shù)據(jù)，及風(fēng)機(jī)發(fā)電功率數(shù)據(jù)分四個季節(jié)單獨(dú)進(jìn)行模型訓(xùn)練，并按照季度建立風(fēng)機(jī)發(fā)電功率預(yù)測模型；

所述步驟S202)中進(jìn)一步根據(jù)以下公式進(jìn)行風(fēng)速數(shù)據(jù)歸一化處理：

其中，WS_nomalize為經(jīng)過歸一化處理后的風(fēng)速數(shù)據(jù)，WS為SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)中的風(fēng)速數(shù)據(jù)，WS_max為風(fēng)機(jī)最大可承受工作風(fēng)速，w₀和w₁分別為取自[0.01，0.99]中的常數(shù)；

所述步驟S203)中進(jìn)一步根據(jù)以下公式進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉片槳距角數(shù)據(jù)歸一化處理：

其中，Angle_normlize為經(jīng)過歸一化處理后的風(fēng)機(jī)葉片槳距角數(shù)據(jù)，Angle_i為SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)中的風(fēng)機(jī)葉片槳距角數(shù)據(jù)，Angle_max為風(fēng)機(jī)葉片槳距角最大值，Angle_min為風(fēng)機(jī)葉片槳距角最小值，w₀和w₁分別為取自[0.01，0.99]中的常數(shù)；

所述步驟S203)中進(jìn)一步根據(jù)以下公式進(jìn)行風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角數(shù)據(jù)歸一化處理：

其中，Angle_{jc_normalize}為經(jīng)過歸一化處理后的風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角數(shù)據(jù)，Angle_{jc_i}為SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)中的風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角數(shù)據(jù)，Angle_{jc_max}為風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角最大值，Angle_{jc_min}為風(fēng)機(jī)機(jī)艙與風(fēng)向偏角最小值，w₀和w₁分別為取自[0.01，0.99]中的常數(shù)；

所述步驟S204)中進(jìn)一步根據(jù)以下公式進(jìn)行風(fēng)機(jī)發(fā)電功率數(shù)據(jù)歸一化處理：

其中，P_normalize為經(jīng)過歸一化處理后的風(fēng)機(jī)發(fā)電功率數(shù)據(jù)，P為SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)中的風(fēng)機(jī)發(fā)電功率數(shù)據(jù)，P_max為風(fēng)機(jī)的最大額定功率，w₀和w₁分別為取自[0.01，0.99]中的常數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電并網(wǎng)功率調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟S102)中，將未來T時刻的風(fēng)機(jī)最大發(fā)電功率預(yù)估值P_T反饋至電網(wǎng)調(diào)度中心，由電網(wǎng)調(diào)度中心結(jié)合電網(wǎng)的電力需求P_in經(jīng)過綜合調(diào)整，得到未來T時刻內(nèi)的風(fēng)機(jī)目標(biāo)并網(wǎng)功率P_out；其中，未來T時刻內(nèi)的風(fēng)機(jī)目標(biāo)并網(wǎng)功率P_out根據(jù)以下公式計算：