[發明專利]一種基于風功率預測數據的風電場實時調度方法

有效

• 申請號: 202010145801.2
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111342499B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 楊廣智
• 申請（專利權）人: 寧夏嘉澤新能源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 林鵬

本發明涉及一種基于風功率預測數據的風電場實時調度方法，所述方法包括數據獲取、建立調度指標和優化控制方法。本發明將風電場的風機排布、風機間的尾流、湍流數據也作為影響風機有功出力的因素進行計算，根據功率預測系統的數據得到不同風向、風速時整場風機的實時最優出力調度，保證風電場發電量。

技術領域

本發明涉及技術領域，具體是指一種基于風功率預測數據的風電場實時調度方法。

背景技術

隨著我國環境問題的凸顯，風力發電作為解決環境問題的有效手段之一，近十年來不斷增長，并已成為我國繼煤電、水電之后的第三大電源。截至2016年底，我國風電裝機已達10萬余臺，累計裝機容量達到1.69億千瓦。根據我國風電“十三五”規劃目標，到2020年底，風電累計并網裝機容量確保達到2.1億千瓦以上，其中海上風電并網裝機容量達到500萬千瓦以上；風電年發電量確保達到4200億千瓦時，約占全國總發電量的6％。

雖然風電成為我國能源結構的重要組成部分，發展前景廣闊，但近年來，我國風電產業發展面臨諸多問題和挑戰，其中棄風限電現象十分嚴重，已成為制約我國風電發展的重要因素，而徹底解決風電消納問題仍需要較長的一段時間。然后，從全國范圍來看，可利用低風速資源面積約占全國風能資源區的68％，主要集中在粵、桂、皖、湘、鄂、贛、川、滇、黔等地，接近電網負荷的受端地區，不存在遠距離送電問題。因此，開發南方低風速、復雜地形風電場已經成為未來幾年國內風電發展的主流。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術缺點，提供一種基于風功率預測數據的風電場實時調度方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種基于風功率預測數據的風電場實時調度方法，所述方法包括數據獲取、建立調度指標和優化控制方法。

進一步的，所述數據獲取包括如下操作步驟：

(1)根據風電場超短期功率預測系統數據，獲取風電場超短期內的風向數據；

(2)根據風電場超短期功率預測系統數據，獲取風電場在超短期內的在并網點輸出功率P_Fmax；

(3)根據AGC系統獲取風電場在并網點可輸出的最大有功功率目標值P_max；

(4)根據風電場中央監控系統獲取風電場風機數量N、風機當前有功功率P_I；

(5)故障預警系統獲取風電場在未來可運行的風機數量N_I；

(6)確定定風電場拓撲模型，內容包含風機點位信息、線路類型、線路連接、線路型號、線路長度信息；

進一步的，所述建立調度指標包括如下操作步驟：

(1)風機功率控制系數X_I：

風機功率控制系數為機組當前出力與功率預測系統超短期預測出力單機平均值的差值，差值越大，則說明該機組被控優先級越高，公式表達式為：

(2)風機環境系數Y_I：

風機環境系數為風機在不同機位處，地理位置直接影響風機獲取風能的大小，及對周圍機組所產生的的尾流、湍流影響，Y_I＝f(N_I)；

為方便計算，將Y₁按照平均數方差法進行歸一化計算，

式中，Y_mean為樣本數據集中的均值；Y_var為樣本數據集中的方差；

(3)風機線路系數Z_I：