[发明专利]一种基于实测数据风电场风电功率实时预测的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电技术领域，是一种基于实测数据风电场风电功率实时预测的计算方法。

背景技术

随着当前风力发电的迅速发展、风电装机容量的不断扩大，风电场并网对电力系统的影响已经不可忽视。大规模风电场接入电网运行时，大幅度地风电功率波动会对电网的功率平衡和频率调节带来不利影响。如果可以对风电场的发电功率进行预测，电力调度部门就能够根据风电功率变化预先安排调度计划，保证电网的功率平衡和运行安全。因此高精度的风电功率预测是实现大规模风力发电联网运行的一个重要手段。

风电功率实时预测是指自预测时刻起未来15分钟至4小时的预测预报，时间分辨率为15分钟。实时预测的意义在于滚动修正计划曲线，及时调整有功出力。

传统的风电场风电功率实时预测模型的研究方法，通常是首先获取数值天气预报中的风速、风向数据，再将通过风速-功率对应曲线来得到整个风电场的输出功率数值。该方法很显然忽略了风电场风电功率在时序上的相关特性，因此上述传统方法成本高，但精度差。

发明内容

本发明的目的是，提供一种方法科学、合理，简单、实用，计算速度快，精度更高，能够满足在线使用要求的基于对实测数据的风电场风电功率实时预测的计算方法。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种基于实测数据风电场风电功率实时预测的计算方法，其特征是，它包括以下步骤：

（1）数据采集

采集风电场各风力机组每分钟的输出功率                                                （i=1,…,n）且各风力机组输出功率的数据必须覆盖每一台开机状态下的风力机组，即i=1,…,n，n为风电场开机状态下风力机组数；

（2）数据处理

按数据采集步骤（1）采集的数据，依照开机状态下风力机组数目进行功率求和得到整个风电场每分钟的实际输出功率，进行求和得到整个风电场每分钟的实际输出功率

其中：为风电场第i台风力机组每分钟的实际输出功率；

为整个风电场每分钟的实际输出功率；

从实测起始点开始将连续15个每分钟的实际输出功率求算术平均值，得到整个风电场每15分钟的实际平均输出功率

其中：m为连续15分钟中的第m分钟；为风电场第m分钟的实际输出功率；

为风电场每15分钟的实际平均输出功率；

采用持续法进行未来4个小时整个风电场功率的预测，也就是将当前每15分钟的实际功率值作为对未来16个时点（每15分钟一个时点）的预测值；即

，j=1,2,3…,16

其中，j为未来连续16个时点中的第j个时点（每15分钟一个时点）

为对整个风电场未来第j个时点输出功率的预测值；

（3）仿真计算

输入仿真输入量：风电场实测开机状态下的各台风力机组每分钟的风电功率数据；

（4）误差分析

误差评价标准执行中国华人民共和国国家能源局2011年《风电场功率预测预报管理暂行办法》中规定的准确率和合格率的要求，设 为k时段的实际平均功率；为k时段的预测平均功率；N为日考核总时段；Cap为风电场开机容量，那么，实时预测准确率定义为： 

合格率定义为：

其中若，则；若，则

给出风电场记录的实测风电场开机状态下的各台风力机组每分钟功率实测数据作为输入，把模型计算的预测功率与实测功率通过上述误差评价标准进行误差计算，给出该计算方法的精确度。

本发明的一种基于实测数据风电场风电功率实时预测的计算方法，通过对风电场实测开机状态下各台风力机组的输出功率数据进行分析，得到整场的风电功率数据，通过将当前时刻的实际功率值作为未来4个小时整个风电场功率的预测值来进行风电功率实时预测。具有方法科学、合理，简单、实用，计算速度快，精度更高，能够满足在线使用要求等优点。

附图说明

图1为本发明的预测方法下向阳风电场输出功率曲线与实测的向阳风电场输出功率曲线的对比图，

图中：标注虚线曲线为预测输出功率，实线曲线为实测输出功率，其中纵坐标为输出功率值，横坐标表示时间，其中每一个刻度表示15分钟。

具体实施方式

下面利用附图和实施例对本发明的一种基于实测数据风电场风电功率实时预测的计算方法进行详细说明。

本发明的一种基于实测数据风电场风电功率实时预测的计算方法，包括以下步骤：