風(fēng)速概率分布確定方法、裝置及風(fēng)電系統(tǒng)功率評測方法
【專利摘要】本申請公開了一種風(fēng)速概率分布確定方法、裝置及風(fēng)電系統(tǒng)功率評測方法，其中方法包括：接收預(yù)先統(tǒng)計的待測地區(qū)n個小時風(fēng)速的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，根據(jù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，利用正態(tài)分布函數(shù)計算每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)，將計算得到的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)，利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)計算每個小時風(fēng)速概率分布，確定n個小時的平均風(fēng)速概率分布。本申請的方法，利用正態(tài)分布函數(shù)求解風(fēng)速概率分布，該過程僅僅需要第一類風(fēng)速參數(shù)而不需要第二類風(fēng)速參數(shù)，從而可以基于現(xiàn)有存儲的數(shù)據(jù)來進(jìn)行風(fēng)速概率分布的計算。
【專利說明】風(fēng)速概率分布確定方法、裝置及風(fēng)電系統(tǒng)功率評測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及風(fēng)速概率分布確定方法、裝置及風(fēng)電系統(tǒng)功率評測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于風(fēng)能具有取之不盡、用之不竭的較好的環(huán)境和社會效益，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)越來越受到人們的支持。目前，國內(nèi)外許多電力公司投資新建風(fēng)電場，但是由于缺乏風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估的有效工具，致使政府和企業(yè)難以評估和分析一個實際風(fēng)電系統(tǒng)的價值。
[0003]風(fēng)速分布的模擬是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，比較成熟的技術(shù)是ARMA模型，通過該模型可以確定風(fēng)速的分布概率。但是，ARMA風(fēng)速模型需要兩類數(shù)據(jù)才能夠給出最終的結(jié)果，其中第一類數(shù)據(jù)是每小時風(fēng)速平均值μt和偏移量ot (下標(biāo)t表示第t小時，t = 1，2，3，…，8760);第二類數(shù)據(jù)是近幾年來每小時風(fēng)速的統(tǒng)計值。而由于需要統(tǒng)計風(fēng)速的地方多、時間長等原因，致使風(fēng)速數(shù)據(jù)具有海量、存儲困難等特征，因此很多國家常常只保存第一類數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計當(dāng)年的實際風(fēng)速值，即僅僅保存少量的第二類數(shù)據(jù)（通常為一年的第二類數(shù)據(jù)）。對于這種情形，由于第二類數(shù)據(jù)的不足，致使ARMA風(fēng)速模型無法求解模型參數(shù)，因而得不出理想的風(fēng)速概率分布，影響整個發(fā)電系統(tǒng)可靠性的評估。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N風(fēng)速概率分布確定方法、裝置及風(fēng)電系統(tǒng)功率評測方法，用于解決現(xiàn)有存儲的風(fēng)速參數(shù)過少，不足以支撐ARMA風(fēng)速模型進(jìn)行模型參數(shù)求解，從而得不出理想的風(fēng)速概率分布的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0006]—種風(fēng)速概率分布確定方法,包括：
[0007]接收預(yù)先統(tǒng)計的待測地區(qū)η個小時風(fēng)速的平均值μ t和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ t ；
[0008]根據(jù)所述平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，利用正態(tài)分布函數(shù)計算每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)；
[0009]將計算得到的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)；
[0010]利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)計算每個小時風(fēng)速概率分布；
[0011]確定η個小時的平均風(fēng)速概率分布。
[0012]優(yōu)選地，所述η個小時為8760個小時。
[0013]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，利用正態(tài)分布函數(shù)計算每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)為：
[0014]利用正態(tài)分布函數(shù)，將第t個小時的風(fēng)速Swt的概率密度函數(shù)表示為：

【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)速概率分布確定方法，其特征在于，包括： 接收預(yù)先統(tǒng)計的待測地區(qū)η個小時風(fēng)速的平均值μ t和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ t ; 根據(jù)所述平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，利用正態(tài)分布函數(shù)計算每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)；將計算得到的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)； 利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)計算每個小時風(fēng)速概率分布； 確定η個小時的平均風(fēng)速概率分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速概率分布確定方法，其特征在于，所述η個小時為8760個小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)速概率分布確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，利用正態(tài)分布函數(shù)計算每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)為： 利用正態(tài)分布函數(shù)，將第t個小時的風(fēng)速Swt的概率密度函數(shù)表示為：
其中，0 ^ t ^ 8760。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)速概率分布確定方法，其特征在于，所述將計算得到的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)為：
利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布和一般正態(tài)分布間的關(guān)系，將g(Swt)的表達(dá)式轉(zhuǎn)換為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)速概率分布確定方法，其特征在于，所述利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)計算每個小時風(fēng)速概率分布為： 用
分別表示Z1和z2，則風(fēng)速Swt e (S1, S2]的概率為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)速概率分布確定方法，其特征在于，所述確定n個小時的平均風(fēng)速概率分布為： 根據(jù)統(tǒng)計得到的8760個小時風(fēng)速的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，計算年度平均風(fēng)速概率：
7.一種風(fēng)電系統(tǒng)功率評測方法，其特征在于，包括： 利用預(yù)先獲取的風(fēng)電機組輸出功率和風(fēng)速間的函數(shù)關(guān)系以及權(quán)利要求6確定的年度平均風(fēng)速概率分布，確定風(fēng)電機組的出力概率分布。
8.一種風(fēng)速概率分布確定裝置，其特征在于，包括： 數(shù)據(jù)接收單元，用于接收預(yù)先統(tǒng)計的待測地區(qū)η個小時風(fēng)速的平均值μ t和標(biāo)準(zhǔn)偏差.0 t ； 第一計算單元，用于根據(jù)所述平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，利用正態(tài)分布函數(shù)計算每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)； 第二計算單元，用于將計算得到的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下的每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)； 第三計算單元，用于利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下每個小時風(fēng)速的概率密度函數(shù)計算每個小時風(fēng)速概率分布； 風(fēng)速概率分布確定單元，用于確定η個小時的平均風(fēng)速概率分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)速概率分布確定裝置，其特征在于，所述η個小時為8760個小時，所述第一計算單元具體用于，利用正態(tài)分布函數(shù)，將第t個小時的風(fēng)速Sfft的概率密度函數(shù)表示為：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)速概率分布確定裝置，其特征在于，所述第二計算單元具體用于，定義6=^^， 利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布和一般正態(tài)分布間的關(guān)系，將g(Swt)的表達(dá)式轉(zhuǎn)換為：
【文檔編號】G06F19/00GK104200067SQ201410392721
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】萬凌云, 栗秋華, 陶四美, 伏進(jìn), 吳高林, 宋偉, 鄧幫飛, 姚強, 周慶, 朱光友, 劉釗, 孟憲, 彭姝迪, 崔婷, 陳滄楊 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院