[发明专利]一种计及风资源利用率预测评估的方法

说明书

本发明一种计及风资源利用率预测评估的方法，涉及风力发动机的监控领域，该方法步骤是：构建风电机组功率五参数模型；灰狼优化算法进行功率模型参数识别；等间隔划分风速段，采用非参数核密度估计法建立各风速段的风资源利用率预测误差概率分布；进行计及风资源利用率区间估计，求得风电机组在给定置信度下的风资源利用率的置信区间；预测评估风资源利用率的波动程度，本发明克服了现有技术所存在的没有进行风资源利用率波动程度的预测评估的缺陷。

技术领域

本发明的技术方案涉及风力发动机的监控领域，具体地说是一种计及风资源利用率预测评估的方法。

背景技术

风资源利用率反映风电机组性能，风资源利用率预测评估是风电机组状态监测和风电功率预测的有效手段之一。风能的间歇性、随机性和波动性使得风电机组发电性能偏离设计指标、风资源利用率稳定性差，这给电网的安全运行和经济调度带来极大挑战。

目前，研究风资源利用率预测评估的文献较少，一般的风资源评估方法很少对风资源利用率进行评估，并且仅局限于确定性的评估。CN105005581A公开了一种风电场风资源数据处理方法及系统，该技术仅进行风速风向等数据的监测，未对风资源的利用率及风电机组健康状态进行监测评估；CN104331621B公开了一种风资源计算方法，该方法并未充分考虑测风地以及风电机组的运行状态，只是根据单一指标进行简单的风资源等级划分；CN103696913B公开了一种实时监测风电机组运行时的风能利用偏差的方法，利用偏差的方法实时监测风能利用偏差，但未对风能利用率的波动程度进行评估。总之，现有的技术方案没有进行风资源利用率波动程度的预测评估。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种计及风资源利用率预测评估的方法，该方法将数据样本等间隔划分风速段，采用非参数核密度估计法，分别求得各风速段的预测误差ξ的概率分布F(ξ)，再根据预测误差概率分布F(ξ)求得给定置信度下的风资源利用率C_pa的置信区间，进而预测评估风资源利用率的波动程度，克服了现有技术所存在的没有进行风资源利用率波动程度的预测评估的缺陷。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种计及风资源利用率预测评估的方法，将数据样本等间隔划分风速段，采用非参数核密度估计法，分别确定各风速段的预测误差ξ的概率分布F(ξ)，再根据预测误差概率分布F(ξ)求得给定置信度下的风资源利用率C_pa的置信区间，进而预测评估风资源利用率的波动程度，具体步骤如下：

第一步，辨识风电机组功率五参数模型中的最优解五个参数：

根据实际风速v，引入灰狼优化算法辨识风电机组功率五参数模型的参数，具体操作过程如下：

(1.1)步，风电机组功率五参数模型：

设计风电机组功率五参数模型如下公式(1)所示，

公式(1)中，为通过五参数模型计算出的功率预测值，v为由观测得到的实际风速，X＝[a,b,c,d,g]为风电机组功率五参数模型的特定参数向量，a为预期的最大响应，b为斜率因子，c为过渡位置参数，d为最小响应，g为不对称参数；

(1.2)步，在给定范围内产生灰狼优化算法的随机灰狼种群：

初始化狼群Y，狼群中的灰狼数量为M，设置灰狼优化算法中的最大迭代次数为N，设定上述(1.1)步中的风电机组功率五参数的上下界，在给定上下界范围内，即在种群中灰狼数量为M的训练集以及参数的上下界范围内产生随机灰狼种群，该随机灰狼种群的特定参数向量的矩阵Y表示如公式(2)所示，

Y＝[X₁,X₂,…,X_i,…,X_M]^T (2)，