一種基于空間平均風(fēng)速的風(fēng)電功率實時預(yù)測計算方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于空間平均風(fēng)速的風(fēng)電功率實時預(yù)測計算方法，其特點是：包括數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理，采集所需預(yù)測風(fēng)電場的整場連續(xù)1小時的實際風(fēng)速值，并剔除不良數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析及預(yù)測，通過對風(fēng)電場實測開機狀態(tài)下各臺風(fēng)力機組實際風(fēng)速數(shù)據(jù)的分析，得到整場的實際平均風(fēng)速數(shù)據(jù)，通過線性回歸法求出未來4個小時整個風(fēng)電場風(fēng)速的預(yù)測值，利用風(fēng)電場功率曲線求得整個風(fēng)電場功率的預(yù)測值；仿真計算，輸入仿真輸入量，對未來4個小時的風(fēng)電功率預(yù)測；誤差分析，誤差評價標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中華人民共和國國家能源局于2011年《風(fēng)電場功率預(yù)測預(yù)報管理暫行辦法》給出該計算方法的精確度。具有方法科學(xué)、合理、實用，精度更高，能夠滿足在線使用要求等優(yōu)點。
【專利說明】—種基于空間平均風(fēng)速的風(fēng)電功率實時預(yù)測計算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種基于空間平均風(fēng)速的風(fēng)電功率實時預(yù)測計算方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的迅速發(fā)展、風(fēng)電裝機容量的不斷擴大，風(fēng)電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響已經(jīng)不可忽視。大規(guī)模風(fēng)電場接入電網(wǎng)運行時，大幅度地風(fēng)電功率波動會對電網(wǎng)的功率平衡和頻率調(diào)節(jié)帶來不利影響。如果可以對風(fēng)電場的發(fā)電功率進行預(yù)測，電力調(diào)度部門就能夠根據(jù)風(fēng)電功率變化預(yù)先安排調(diào)度計劃，保證電網(wǎng)的功率平衡和運行安全。因此高精度的風(fēng)電功率預(yù)測是實現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電聯(lián)網(wǎng)運行的一個重要手段。
[0003]風(fēng)電功率實時預(yù)測是指自預(yù)測時刻起未來15分鐘至4小時的預(yù)測預(yù)報，時間分辨率為15分鐘。實時預(yù)測的意義在于滾動修正計劃曲線，及時調(diào)整有功出力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，提供一種方法科學(xué)、合理，簡單、實用，計算速度快，精度更高，能夠滿足在線使用要求的基于對空間平均風(fēng)速的風(fēng)電場風(fēng)電功率實時預(yù)測計算方法。
[0005]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種基于空間平均風(fēng)速的風(fēng)電功率實時預(yù)測計算方法，其特征在于，它包括以下步驟:
[0006]I)數(shù)據(jù)采集
[0007]采集風(fēng)電場各風(fēng)力機組每分鐘的實際風(fēng)速F/(O ,1 = 1,…，η且各風(fēng)力機組實際風(fēng)速W⑴的數(shù)據(jù)必須覆蓋每一臺開機狀態(tài)下的風(fēng)力機組，即i = 1，...，η，η為風(fēng)電場開機狀態(tài)下風(fēng)力機組數(shù)；
[0008]2)數(shù)據(jù)處理
[0009]按數(shù)據(jù)采集步驟I)采集的數(shù)據(jù)，依照開機狀態(tài)下風(fēng)力機組數(shù)目進行風(fēng)速求和得到整個風(fēng)電場每分鐘的實際風(fēng)速V1 (t)，進行求和得到整個風(fēng)電場每分鐘的實際風(fēng)速

【權(quán)利要求】
1.一種基于空間平均風(fēng)速的風(fēng)電功率實時預(yù)測計算方法，其特征在于，它包括以下步驟: 1)數(shù)據(jù)采集 采集風(fēng)電場各風(fēng)力機組每分鐘的實際風(fēng)速F/(O，i = 1，…，η且各風(fēng)力機組實際風(fēng)速<(0的數(shù)據(jù)必須覆蓋每一臺開機狀態(tài)下的風(fēng)力機組，即i = 1，…，η，η為風(fēng)電場開機狀態(tài)下風(fēng)力機組數(shù)； 2)數(shù)據(jù)處理 按數(shù)據(jù)采集步驟I)采集的數(shù)據(jù)，依照開機狀態(tài)下風(fēng)力機組數(shù)目進行風(fēng)速求和得到整個風(fēng)電場每分鐘的實際風(fēng)速V1 (t)，進行求和得到整個風(fēng)電場每分鐘的實際風(fēng)速
其中上/⑴為風(fēng)電場第i臺風(fēng)力機組每分鐘的實際風(fēng)速； V1 (t)為整個風(fēng)電場每分鐘的實際風(fēng)速； 從實測起始點開始將連續(xù)15個每分鐘的實際風(fēng)速求算術(shù)平均值，得到整個風(fēng)電場每15分鐘的實際平均風(fēng)速V (t)
其中:m為連續(xù)15分鐘中的第m分鐘； 7(0為風(fēng)電場第m分鐘的實際風(fēng)速； V(t)為風(fēng)電場每15分鐘的實際平均風(fēng)速；采用線性回歸法進行未來4個小時整個風(fēng)電場風(fēng)速的預(yù)測，也就是將前k個時點的實際平均風(fēng)速的線性組合值A(chǔ)i +./)作為對未來16個時點，每15分鐘一個時點的預(yù)測值；即
其中，i = l,2,3-,k, j = 1,2,3-, 16 ；i為預(yù)測時點之前的第i個時點；j為未來連續(xù)16個時點中的第j個時點，每15分鐘一個時點； 浐(? +Λ為對整個風(fēng)電場未來第j個時點風(fēng)速的預(yù)測值； Vu(t)為第j個預(yù)測時點之前的風(fēng)電場第i個時點的實際平均風(fēng)速； Qij, 為線性回歸參數(shù)； 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工況的風(fēng)電場機組功率曲線，求得整個風(fēng)電場功率的預(yù)測值P(/+./) 其中，j為未來連續(xù)16個時點中的第j個時點，每15分鐘一個時點；
+ 7.)為對整個風(fēng)電場未來第j個時點功率的預(yù)測值； 3)仿真計算 輸入仿真輸入量:風(fēng)電場實測開機狀態(tài)下的各臺風(fēng)力機組每分鐘的實際風(fēng)速數(shù)據(jù)；4)誤差分析 誤差評價標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中國華人民共和國國家能源局2011年《風(fēng)電場功率預(yù)測預(yù)報管理暫行辦法》中規(guī)定的準(zhǔn)確率和合格率的要求，設(shè)Put為k時段的實際平均功率；PPk為k時段的預(yù)測平均功率#為日考核總時段；Cap為風(fēng)電場開機容量，那么，實時預(yù)測準(zhǔn)確率定義為:
合格率定義為:
O. 給出風(fēng)電場記錄的實測風(fēng)電場開機狀態(tài)下的各臺風(fēng)力機組每分鐘風(fēng)速實測數(shù)據(jù)作為輸入，把模型計算的預(yù)測功率與實測功率通過上述誤差評價標(biāo)準(zhǔn)進行誤差計算，給出該計算方法的精確度。
【文檔編號】H02J3/38GK104201712SQ201410390352
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月10日
【發(fā)明者】楊茂, 賈云彭, 穆鋼, 嚴(yán)干貴 申請人:東北電力大學(xué)