一种预测规划目标年风电场群持续功率曲线的方法

摘要

本发明是一种预测规划目标年风电场群持续功率曲线的方法，其特点是：包括数据获取及处理、风电场群汇聚效应演变建模和规划目标年风电场群持续功率曲线预测等步骤，通过建立风电场群持续功率曲线随总装机容量增加而变化的演进模型，揭示了风电场群生成过程中持续功率曲线的演变规律；实现了利用在役风电场群持续功率曲线对规划目标年风电场群持续功率曲线的预测，把握了风电的电源特性，优化含大规模风电集中接入的输电网扩展规划的经济性。具有方法科学、合理，简单、实用等优点。

主权项

一种预测规划目标年风电场群持续功率曲线的方法，其特征在于，它包括以下步骤：1)数据获取及处理①风电场群的定义及数据已投入运行的n个风电场的功率汇聚后接入输电网，n个风电场中的多个风电场构成风电场群，风电场群包括2至n个风电场，已知所述n个风电场中各风电场i全年的风电功率数据P_i(t_k)，t_k表示第k个时刻，k＝1,…,8760,P_i(t_k)表示风电场i在t_k时刻的输出功率，i＝1,…,n；②风电场的持续功率曲线将风电场i全年的输出功率按照降序排列，得到该风电场的持续功率曲线P_dur,i(t,S_i)，S_i为风电场i的总装机容量，dur表示持续，t表示时点，t＝1,…,8760，P_dur,i(t_k,S_i)为风电场i第k个时点的持续风电功率值；③风电场群汇聚效应的演变风电场i是所述n个风电场中的任意1个风电场，风电场j是所述n个风电场中除风电场i之外的任意1个风电场，j＝1,…,n，且j≠i，其总装机容量之和为S_i+j，计算t_k时刻2个风电场总功率P_i+j(t_k)＝P_i(t_k)+P_j(t_k)，P_i(t_k)为t_k时刻风电场i的输出功率，P_j(t_k)为t_k时刻风电场j的输出功率，P_i+j(t_k)为t_k时刻风电场i与风电场j输出功率的和，由P_i+j(t_k)计算2个风电场的持续功率曲线P_dur,i+j(t,S_i+j)，t表示时点，t＝1,…,8760，累次运用此计算，分别得到由2个、…，n个风电场构成的不同规模风电场群的以装机容量为参量的持续功率曲线，这一族曲线反映了风电场群逐次生成时汇聚效应的演变；2)风电场群汇聚效应演变建模任意指定n个风电场中的1个作为开始汇聚的第1个风电场，其持续功率曲线记作：P_dur,1∑(t,S_1∑),所述逐次生成的不同规模风电场群的持续功率曲线分别记作：P_dur,2∑(t,S_2∑),…,P_dur,n∑(t,S_n∑),其中，S_1∑表示所指定的第1个风电场的装机容量，S_2∑,…,S_n∑分别表示逐次生成的风电场群装机容量，t表示时点，t＝1,…,8760；对于任意时点t_k，将n个持续功率曲线的功率值P_dur,1∑(t_k,S_1∑),P_dur,2∑(t_k,S_2∑),…,P_dur,n∑(t_k,S_n∑)与相应的n个装机容量拟合，得到该时点持续功率与装机容量的拟合函数：$P_{\mathrm{dur},\mathrm{n\Sigma }}(t_k,S_{\mathrm{n\Sigma }})=a_{t_k}\times S_{\mathrm{n\Sigma }}+b_{t_k}---\left(1\right)$a_tk，b_tk分别为t_k时点风电功率‑装机容量关系的拟合系数，t_k＝1,2,…,8760，P_dur,n∑(t_k,S_n∑)表示装机容量为S_n∑的风电场群t_k时点的持续风电功率值；3)规划目标年风电场群持续功率曲线预测获取规划目标年风电场群功率波动特性是风电场群功率外送输电网规划的重要条件，由电源规划可知规划目标年风电场群，规划目标年风电场群包括现已运行和待建风电场的总装机容量；若规划目标年风电场群总装机容量为S_m∑(S_m∑>S_n∑)，则由(2)式可计算规划目标年风电场群的持续功率曲线，即P_dur,mΣ(t,S_mΣ)＝{P_dur,mΣ(1,S_mΣ),P_dur,mΣ(2,S_mΣ),…,P_dur,mΣ(8760,S_mΣ)}  (2)其中，m表示规划目标年风电场总数，S_m∑表示规划目标年m个风电场的总装机容量，n表示已投入运行的风电场总数，S_n∑表示已投运的n个风电场的总装机容量，P_dur,m∑(1,S_m∑),P_dur,m∑(2,S_m∑),…,P_dur,m∑(8760,S_m∑)分别表示规划目标年第1,2,…,8760个时点m个风电场总的持续风电功率值，t表示时点，t＝1,…,8760，从而通过构建风电场群汇聚演变模型获得规划目标年风电场群持续功率曲线。