本文件涉及風(fēng)速預(yù)測，尤其涉及一種風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電場的風(fēng)速預(yù)測是風(fēng)能資源評估的主要指標(biāo)，對風(fēng)速進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)測，直接關(guān)系到風(fēng)能資源的評估水平和風(fēng)電場的經(jīng)濟效益，是風(fēng)電場建設(shè)決策的關(guān)鍵因素，可以說，風(fēng)速預(yù)測的精準(zhǔn)度對一個風(fēng)電項目的成功與否起到?jīng)Q定性的作用?；诖藝鴥?nèi)外的學(xué)者們投入了大量的時間與精力來研究風(fēng)電場風(fēng)速預(yù)測，尋找合適的評估方法來提高預(yù)測的精度，包括基于統(tǒng)計的mcp方法、基于機器學(xué)習(xí)的mcp方法和基于物理模型的mcp方法，其中有些評估方法最終被淘汰，而準(zhǔn)確和有效的評估方法被廣泛采用。mcp方法首先被提出用于待測場址長期平均風(fēng)速的預(yù)測，逐步發(fā)展為預(yù)測待測場址長期風(fēng)速風(fēng)向時間序列或頻率分布的方法。最小二乘法可以精確預(yù)測長期平均風(fēng)速，但是預(yù)測風(fēng)速分布相差較大，無法保證對電能輸出的精確預(yù)測；向量法可以同時實現(xiàn)對風(fēng)速風(fēng)向的預(yù)測，但是在長期平均風(fēng)速和風(fēng)速分布的預(yù)測中表現(xiàn)較差；聯(lián)合概率密度分布法能得到較好的目標(biāo)站風(fēng)速頻率分布情況，能適應(yīng)較復(fù)雜的地形環(huán)境，但較難實現(xiàn)對目標(biāo)站長期風(fēng)速時間序列的預(yù)測；威布爾分布是擬合風(fēng)速分布最常用的分布函數(shù)，解決了站間風(fēng)速威布爾分布參數(shù)不同時，線性回歸對風(fēng)速關(guān)聯(lián)模型擬合效果相對較差的問題，但當(dāng)風(fēng)速分布出現(xiàn)雙峰分布或者零風(fēng)速頻率較高等情況時，會大大影響威布爾分布函數(shù)對風(fēng)速分布的擬合優(yōu)度，從而增加威布爾尺度法對目標(biāo)站長期風(fēng)速頻率分布的預(yù)測誤差。

2、基于此，本發(fā)明提供一種風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測方法及系統(tǒng)，通過研究特定風(fēng)電場的平均功率密度與平均時間周期的變化規(guī)律，來提高風(fēng)數(shù)據(jù)的相關(guān)性，進(jìn)而改進(jìn)mcp模型的預(yù)測精度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測方法及系統(tǒng)，旨在解決上述問題。

2、本發(fā)明實施例提供一種風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測方法，包括：獲取特定風(fēng)電場目標(biāo)站與參考站第一時間段內(nèi)的測風(fēng)數(shù)據(jù)，獲取參考站第二時間段內(nèi)的再分析數(shù)據(jù)；

3、獲取所述目標(biāo)站與參考站第一時間段內(nèi)的測風(fēng)數(shù)據(jù)的相關(guān)特征，建立關(guān)聯(lián)模型；以及，

4、利用所述關(guān)聯(lián)模型和所述參考站第二時間段內(nèi)的再分析數(shù)據(jù)預(yù)測目標(biāo)站長期風(fēng)速和風(fēng)速分布情況。

5、本發(fā)明實施例提供一種風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測系統(tǒng)，包括：

6、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取特定風(fēng)電場目標(biāo)站與參考站第一時間段內(nèi)的測風(fēng)數(shù)據(jù)，獲取參考站第二時間段內(nèi)的再分析數(shù)據(jù)；

7、關(guān)聯(lián)模型模塊，用于獲取所述目標(biāo)站與參考站第一時間段內(nèi)的測風(fēng)數(shù)據(jù)的相關(guān)特征，建立關(guān)聯(lián)模型；以及，

8、風(fēng)速預(yù)測模塊，用于利用所述關(guān)聯(lián)模型和所述參考站第二時間段內(nèi)的再分析數(shù)據(jù)預(yù)測目標(biāo)站長期風(fēng)速和風(fēng)速分布情況。

9、本發(fā)明實施例通過研究特定風(fēng)電場的平均功率密度與平均時間周期的變化規(guī)律，來提高風(fēng)數(shù)據(jù)的相關(guān)性，進(jìn)而改進(jìn)mcp模型的預(yù)測精度。為了使mcp方法能適應(yīng)我國復(fù)雜的資源環(huán)境，同時本發(fā)明方法提出了風(fēng)速關(guān)聯(lián)模型算法與風(fēng)速分布擬合算法的單體方法組合應(yīng)用模式，以便在mcp預(yù)測、分析的過程中更好的得到對目標(biāo)站長期風(fēng)速和風(fēng)速分布預(yù)測的更佳、更準(zhǔn)確的效果。通過本發(fā)明方法能夠分析得出在工程實踐中適合我國地理分布特征和區(qū)域差異的風(fēng)能資源評估的最佳mcp算法和平均時間周期應(yīng)用模式。本發(fā)明幫助企業(yè)提高了風(fēng)電場長期風(fēng)能資源儲量的預(yù)測精度和降低了風(fēng)力發(fā)電機組機型錯配的風(fēng)險，填補了我國對于風(fēng)電場資源模擬、評估缺少本土化資源評估模式的空白。

技術(shù)特征：

1.一種風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測方法，其特征在于包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)指標(biāo)具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述平均風(fēng)功率密度通過公式1獲?。?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述目標(biāo)站與參考站第一時間段內(nèi)的測風(fēng)數(shù)據(jù)的相關(guān)特征，建立關(guān)聯(lián)模型具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述線性最小二乘法計算公式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方差比算法通過公式10獲取：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述威布爾算法通過公式11至公式13獲?。?/p>

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測方法通過最大似然法進(jìn)行風(fēng)速分布擬合分析，具體包括：

10.一種風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N風(fēng)電場長期風(fēng)速預(yù)測方法及系統(tǒng)，根據(jù)本申請的方法包括：獲取特定風(fēng)電場目標(biāo)站與參考站第一時間段內(nèi)的測風(fēng)數(shù)據(jù)，獲取參考站第二時間段內(nèi)的再分析數(shù)據(jù)；獲取所述目標(biāo)站與參考站第一時間段內(nèi)的測風(fēng)數(shù)據(jù)的相關(guān)特征，建立關(guān)聯(lián)模型；以及，利用所述關(guān)聯(lián)模型和所述參考站第二時間段內(nèi)的再分析數(shù)據(jù)預(yù)測目標(biāo)站長期風(fēng)速和風(fēng)速分布情況方法、裝置、設(shè)備及系統(tǒng)，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案提出了風(fēng)速關(guān)聯(lián)模型算法與風(fēng)速分布擬合算法的單體方法組合應(yīng)用模式使得對目標(biāo)站長期風(fēng)速和風(fēng)速分布預(yù)測的更佳、更準(zhǔn)確。

技術(shù)研發(fā)人員：楊改婷,王浤宇,張中亮,馬宗虎,叢建鷗,張萬欽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國華電科工集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2