[发明专利]一种基于风功率预测数据的风电场实时调度方法

说明书

本发明涉及一种基于风功率预测数据的风电场实时调度方法，所述方法包括数据获取、建立调度指标和优化控制方法。本发明将风电场的风机排布、风机间的尾流、湍流数据也作为影响风机有功出力的因素进行计算，根据功率预测系统的数据得到不同风向、风速时整场风机的实时最优出力调度，保证风电场发电量。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体是指一种基于风功率预测数据的风电场实时调度方法。

背景技术

随着我国环境问题的凸显，风力发电作为解决环境问题的有效手段之一，近十年来不断增长，并已成为我国继煤电、水电之后的第三大电源。截至2016年底，我国风电装机已达10万余台，累计装机容量达到1.69亿千瓦。根据我国风电“十三五”规划目标，到2020年底，风电累计并网装机容量确保达到2.1亿千瓦以上，其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上；风电年发电量确保达到4200亿千瓦时，约占全国总发电量的6％。

虽然风电成为我国能源结构的重要组成部分，发展前景广阔，但近年来，我国风电产业发展面临诸多问题和挑战，其中弃风限电现象十分严重，已成为制约我国风电发展的重要因素，而彻底解决风电消纳问题仍需要较长的一段时间。然后，从全国范围来看，可利用低风速资源面积约占全国风能资源区的68％，主要集中在粤、桂、皖、湘、鄂、赣、川、滇、黔等地，接近电网负荷的受端地区，不存在远距离送电问题。因此，开发南方低风速、复杂地形风电场已经成为未来几年国内风电发展的主流。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种基于风功率预测数据的风电场实时调度方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于风功率预测数据的风电场实时调度方法，所述方法包括数据获取、建立调度指标和优化控制方法。

进一步的，所述数据获取包括如下操作步骤：

(1)根据风电场超短期功率预测系统数据，获取风电场超短期内的风向数据；

(2)根据风电场超短期功率预测系统数据，获取风电场在超短期内的在并网点输出功率P_Fmax；

(3)根据AGC系统获取风电场在并网点可输出的最大有功功率目标值P_max；

(4)根据风电场中央监控系统获取风电场风机数量N、风机当前有功功率P_I；

(5)故障预警系统获取风电场在未来可运行的风机数量N_I；

(6)确定定风电场拓扑模型，内容包含风机点位信息、线路类型、线路连接、线路型号、线路长度信息；

进一步的，所述建立调度指标包括如下操作步骤：

(1)风机功率控制系数X_I：

风机功率控制系数为机组当前出力与功率预测系统超短期预测出力单机平均值的差值，差值越大，则说明该机组被控优先级越高，公式表达式为：

(2)风机环境系数Y_I：

风机环境系数为风机在不同机位处，地理位置直接影响风机获取风能的大小，及对周围机组所产生的的尾流、湍流影响，Y_I＝f(N_I)；

为方便计算，将Y₁按照平均数方差法进行归一化计算，

式中，Y_mean为样本数据集中的均值；Y_var为样本数据集中的方差；

(3)风机线路系数Z_I：