[发明专利]一种考虑场-网因素的风电爬坡事件预警方法有效

专利信息
申请号: 201910631937.1 申请日: 2019-07-12
公开(公告)号: CN110348637B 公开(公告)日: 2022-10-11
发明(设计)人: 万杰;汪岩佳;任国瑞;赵锡鑫;姚坤;王琦;鄂鹏;雷程瑞;赵志刚;郭钰锋;于继来 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: G06Q10/04 分类号: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
代理公司: 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 代理人: 高媛
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 考虑 因素 爬坡 事件 预警 方法
【说明书】:

发明公开了一种考虑场‑网因素的风电爬坡事件预警方法,其所述方法设计思路如下:首先定义净风功率的概念,综合考虑场‑网两侧的功率变化情况。选用净风功率的变化值对爬坡事件进行定义,得到了基于净风功率的变化值的时间序列。同时根据电网频率变化的允许值来选定阈值。根据阈值来对爬坡事件进行识别和分类,用支持向量机建立预测模型,从而实现对风电爬坡事件的预测。该方法利用净风功率曲线对风电爬坡事件进行定义并基于电网频率变化的允许值来设定阈值,进而实现对风电爬坡事件的有效识别和预警。

技术领域

本发明涉及一种风电爬坡事件预警方法,特别涉及一种考虑场-网因素的风电爬坡事件进行定量刻画及预报,从而实现对风电爬坡事件预警的方法。

背景技术

对风电的不确定性认识和掌握是我国促进大规模可再生能源安全高效的消纳和清洁能源结构转型的关键基础问题。其中,长时间极限气象引发的功率爬坡事件是风电不确定性的一个重要表现。虽然发生概率小,但其难以预测和控制,会对电网的安全稳定运行、调度规划和实时控制造成重大的影响和危害。所以,开展风电功率爬坡事件预警工作是十分必要的。

目前,风电爬坡事件预警的研究成果较多,张东英等人对风电爬坡事件研究进行了综述和展望;一般,传统风电爬坡事件预警方法主要涉及爬坡事件的定量刻画和预测两个方面。由于风电爬坡事件与气象条件变化密切相关,刘申通过有效关联气象数据和爬坡事件典型特征,提出了爬坡时段区域风功率预测模型和风电场爬坡事件预测模型。然而,上述传统风电爬坡事件的定量刻画方法大多从风电场侧功率变化角度出发,存在面向单个点的局限性,没有考虑网侧频率变化因素。也有学者面向整个电力系统的爬坡事件预测方法。其中,崔明建和李春等人基于电网侧频率变化,提出了一种面向整个电力系统的爬坡事件预测方法,摆脱了对传统爬坡事件定义的依赖。然而,该方法只考虑了部分网侧信息,未考虑网侧其他信息以及风电场侧信息,尤其是如何在考虑风电的正反调峰特性的情况下来定义爬坡事件。

实际中,风电爬坡事件预警不仅需要考虑风电场侧的因素,还需要考虑对电网的影响。由于风电分布时空差异较大,难以建立一个统一的预警标准。所以,在考虑多种实际因素条件下,如何对风电爬坡进行定量刻画和预报,是风电爬坡预警中一个需要深入研究的问题。

发明内容

为了实现实际中考虑多因素条件下的风电爬坡事件预警问题,本发明提供了一种考虑场-网因素的风电爬坡事件预警方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

一种考虑场-网因素的风电爬坡事件预警方法,包括如下步骤:

步骤一:利用风电场输出功率曲线与对应的电网负荷曲线定义与获取净风功率曲线;

步骤二:利用净风功率曲线上的单位时间功率变化定义风电爬坡事件,同时基于净风功率曲线求取净风功率变化值曲线;

步骤三:根据电网频率变化的允许值设定步骤二中净风功率爬坡事件的判断阈值,在形成爬坡事件定量刻画方法的基础上实现对爬坡事件的有效识别;

步骤四:通过步骤三的结果作为分类标签,利用支持向量机等数据挖掘算法,基于净风功率时间序列建立爬坡事件的有效分类模型;

步骤五:基于步骤四所得到的分类模型,利用当前时刻的实测数据对爬坡事件进行预报,从而实现对未来风电爬坡事件的预警。

相比于现有技术,本发明具有如下优点:

1、在综合考虑场-网两侧的影响因素基础上,对风电爬坡事件进行定义,实现了风电爬坡事件的定量刻画和有效识别;尤其是通过净风功率曲线定义风电爬坡事件,充分考虑了风电的正反调峰特性。风电爬坡事件定义主要是针对风电功率变化对电网安全稳定运行、调度规划和实时控制造成的重大影响和危害。因此,当风电变化趋势与电网负荷需求一致的时候,即便较大的风电输出功率变化对电网也是有利;当风电变化趋势与电网负荷需求相反的时候,即便是较小的风电输出功率对电网也是有害的。

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