[发明专利]一种风电场流场量测点的配置优化方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种风电场流场量测点的配置优化方法及装置，包括构建初始样本空间，初始样本空间包含至少一个风电场流场量测点位置部署决策的样本，其中风电场流场量测点位置部署决策的样本包含至少一个风电场流场量测点的位置，风电场流场量测点配置于风机和/或测风塔上；从初始样本空间中获取风电场流场量测点位置部署决策的N个样本；按照对风电场的一维流场曲线的线性逼近误差结果，对N个样本排序，并从N个样本中选取线性逼近误差结果小于预设值的样本，构成理想样本空间S；对理想样本空间S的样本进行风电场输出功率预测精度的精确仿真评价，获取风电场流场量测点的位置最优解Ω。

技术领域

本申请涉及风力发电领域，尤其涉及一种风电场流场量测点的配置优化方法及装置。

背景技术

中国风电装机装机容量居世界首位。与此同时，全年弃风电量增长迅速，平均弃风率目前达到21％，弃风限电向常态化、恶性化发展。风电场功率不确定性较大是影响风电并网从而造成弃风电量增长的一个重要因素。而优化风电场功率预测效果对于提升风电并网的稳定性对降低弃风电量至关重要。能源行业标准规定“超短期预测第4h预测值月均方根误差应小于0.15”。目前主流风电场功率预测方法(包括物理方法和统计方法)预测结果的均方根误差大体在0.1-2.0之间。预测精度低的一个主要问题是：风电场流场量测点部署的位置不够合理，这样将导致风电场流场量测点的传感器的特性得不到很好的利用。

风电场地理、气象、环境、能量等多源信息的采集与分析是风电场环境精确感知感知的基础。其中，作为风力发电的前提，对风电场内近地流场动态(风速、风向)的直接感知是风电场功率不确定性分析的核心。在大规模风电场数十平方公里的区域内对风电场流场量测点的数量和位置进行优化配置，可以提高风电场功率的感知效率和预测精度，并降低流场量测点及其信息系统的建设成本和工程周期。

目前，风电场建设标准中的流场量测点主要配置在风机的机舱或者测风塔，在风电场中，流场量测点具体配置的位置主要依据多风机相似分类配置方法进行设置；例如，基于风场中的多个风机处的历史气象信息的相似性，将所述风场中的所述多个风机划分为至少一个分组；从一个分组中配置流场量测点，例如：在该分组中选择代表风机配置传感器或者在该分组中的合适位置布置测风塔，并获取流场量测点对该分组的测量值。基于在风电场中所划分的多个分组中配置的流场量测点的测量值来分析风场中多个风机的输出功率。当然，对风机的分组规则还可以包括分组中的风机之间的距离小于预定距离、分组中的风机的型号相一致；调整风机分组的规则可以为：分组中的风机是否满足分组规则、基于经调整的相似性，将所述风场中的多个风机划分为新的分组等等。风机或测风塔上的传感器包括：气象传感器、风机状态传感器以及风机输出功率传感器。对风机进行分组后，利用风场中各个风机处的气象信息的相似性，来减少功率预测中所需要的传感器的种类和数量，可以仅在具有相似性的多个风机中的代表风机处部署传感器，进而可以大大降低部署传感器时所需的各项成本。

然而，该方案致力于在已有传感器基础上，减少功率预测中所需要的传感器的种类和数量，即现有技术中流场量测点的配置主要依靠风机分组、调整分组规则实现，而为了进一步提高风电场功率的预测精度，具体如何对流场量测点的位置进行优化并未涉及，例如在风电场中或者在各个分组中具体将流场量测点配置于哪个风机的机舱或者配置在哪个测风塔上。

发明内容

本申请的实施例提供一种风电场流场量测点的配置优化方法及装置，能够实现对流场量测点的位置进行优化，提高风电场功率的预测精度。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：