[发明专利]一种风电出力仿真模拟模型与方法

权利要求书

1.一种风电出力仿真模拟模型，其特征在于，首先根据多风电场历史实测风速数据或者风电场历史出力数据转化，拟合风速Weibull分布的尺度参数c与形状参数k、风电场风速序列自相关系数、多风电场之间风速相关系数矩阵；同时，根据风电场季节性与日内数据规律，拟合得到风电场的日内各小时平均风速标幺曲线、各月平均风速标幺曲线；然后，采用随机微分方程结合风速的随机特性以及空间相关性，建立随机微分方程模拟模型，模拟生成符合历史数据随机特征的风速时间序列；再根据风电机组的功率特性曲线以及随机停运数据，生成各风电场风机的出力时间序列。

2.根据权利要求1所述的一种风电出力仿真模拟模型，其特征在于，所述随机微分方程模拟模型为：

其中θ≥0，W_t为标准布朗运动，v(X_t)是定义在(l,u)上的非负函数,

3.根据权利要求2所述的一种风电出力仿真模拟模型，其特征在于，根据所述随机微分方程模拟风速的时间序列，设风速符合尺度参数与形状参数分别为c和k的Weibull分布：

则，u为平均风速：

其中，F(x)是f(x)对应的分布函数，Γ(a)为伽马函数，θ取为风电场的自相关衰减系数

Γ(x,a),x≥0为不完全伽马函数：

最终单风电场出力可由下式迭代计算生成：

4.根据权利要求3所述的一种风电出力仿真模拟模型，其特征在于，根据多维布朗运动W_t的各维分量生成各风电场风速序列。

5.根据权利要求4所述的一种风电出力仿真模拟模型，其特征在于，根据风电场风速的季节性与日内数据规律，对随机生成的风速序列进行修正，获得风电场出力公式：

其中：P_it为风电场i在t时刻的出力；n_it为风电场i在t时刻的可用风机率；η_i为风电场尾流效应系数；C_i(·)为风电机组出力特性曲线；k_ih和k_im分别为风速的日特性与季节特性修正系数。

6.根据权利要求5所述的一种风电出力仿真模拟模型，其特征在于，所述风电机组出力特性曲线C_i(·)由以下公式获得：

其中，v_in，v_rated与v_out分别为风电机组切入风速、额定风速与切出风速，R为风电额定出力。

7.一种风电出力仿真模拟方法，包括如权利要求1-6任一所述的风电出力仿真模拟模型，其特征在于，包括如下步骤：

S1.根据风电场风速统计特征参数,获取风速概率分布、风速时许自相关系数、风电场风速相关系数矩阵以及风电场月平均风速、日平均风速曲线；

S2.对风速概率分布、风速时许自相关系数、风电场风速相关系数矩阵进行归一化处理，获得风电场归一化模拟风速时序曲线；

S3.将步骤S2中的风电场归一化模拟风速时序曲线结合风电场月平均风速、日平均风速曲线获得风电场发电能力时序曲线；

S4.再将步骤S3中的风电场发电能力时序曲线结合风机可靠性模型、风电场风速尾流效应，获得多风电场总出力时序曲线。