[發明專利]一種風電場理論功率預測方法、裝置、設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202010171723.3
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111311021A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 祁樂;唐健;江平;宋美洋;王彥文;岳高陽
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司;北京東潤環能科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種風電場功率預測方法、裝置、設備和存儲介質，風電場功率預測方法包括：建立單臺風電機組理論功率與風速的擬合多項式模型；基于風電場實測風速和對應時刻各風電機組實際功率的正常歷史數據，采用最小二乘法確定擬合多項式中各次項的系數，將各次項系數代入到擬合多項式模型中得到各風電機組對應的理論功率預測模型；根據風電場內各風電機組對應的預測模型以及實際風速確定風電場理論功率，可以使得根據得到的預測模型計算的理論功率與風電機組的實際功率較為接近，提高理論功率的預測精度，并且該方法具有自適應性，根據不同的風電機組對應的實際功率數據得到對應的理論功率預測模型，減小預測誤差。

技術領域

本發明實施例涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種風電場理論功率預測方法、裝置、設備和存儲介質。

背景技術

隨著風電技術的發展，風電入網特別是并網風電棄風限電問題成為備受關注的問題。對風電場理論功率進行計算，對于協調網廠矛盾、促進風電行業的良性發展等方面具有重要意義。

現有技術的一些理論功率預測方法中，根據風電場附近的測風塔，采用邊界層氣象理論和大氣邊界層動力學等原理建立反映風電場局地效應的微觀氣象學模型，然后將測風塔風速轉化至風電機組輪轂高度處風速，經風電機組理論功率曲線轉換為風電機組的理論功率，進而得到風電場的理論功率，然而該方法整體精度相對較低，恢復精度亦受季節性變化和風電場附近地形地貌變化的影響，且計算復雜。現有技術中還有些理論功率預測方法基于風電機組正常運行時段的輸出功率與機艙風速計的測量風速建立映射關系，計算風電場的理論功率，然而該方法中的輸出功率與機艙風速之間的映射關系基于風能轉化原理，即風電機組出力與來流風速(上風向風速)存在的單一的映射關系，并假設機艙風速計的測量風速與來流風速也存在單一的映射關系。而在實際運行中，機艙風速與輸出功率之間，并不完全遵循理論映射關系，使得該基于上述理論功率預測方法預測得到的理論功率誤差較大。

發明內容

本發明提供一種風電場理論功率預測方法、裝置、設備和存儲介質，以實現更加準確地預測風電功率預測，減小預測誤差。

第一方面，本發明實施例提供了一種風電場理論功率預測方法，包括：

建立單臺風電機組理論功率與風速的擬合多項式模型，其中，擬合多項式模型包括n次多項式，n≥2；

基于風電場實測風速和對應時刻各風電機組實際功率的正常歷史數據，采用最小二乘法確定擬合多項式中各次項的系數，將各次項系數代入到擬合多項式模型中得到各風電機組對應的理論功率預測模型；

根據風電場內各風電機組對應的理論功率預測模型以及實際風速確定風電場理論功率。

可選的，擬合多項式模型的最高次項為6次。

可選的，在基于風電場中實測風速和對應時刻各風電機組實際功率數據，采用最小二乘法確定擬合多項式中各次項的系數，將各次項系數代入到擬合多項式模型中得到各風電機組對應的理論功率預測模型之前，包括：

獲取風電場實測風速和對應時刻各風電機組的實際功率歷史數據；

對實測風速和對應時刻各風電機組的實際功率歷史數據進行篩選，剔除異常歷史數據，得到于風電場實測風速和對應時刻各風電機組的實際功率的正常歷史數據，其中異常歷史數據包括限電數據、至少兩點的連續重復數據以及空值數據。

可選的，基于風電場實測風速和對應時刻各風電機組實際功率的正常歷史數據，采用最小二乘法確定擬合多項式中各次項的系數，將各次項系數代入到擬合多項式模型中得到各風電機組對應的理論功率預測模型，包括：

將實測風速劃分為第一風速段和第二風速段，其中第一風速段內的風速小于或等于風電機組的預設拐點風速，第二風速段內的風速大于預設拐點風速；