[发明专利]复杂地形风电场风速与功率预测方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种复杂地形风电场风速与功率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取目标风电场区域轮毂高度处的中尺度气象预报历史数据；

由不同来流风向扇区下，风电场区域性中尺度气象历史风速与各机组机舱风速计测得的同期风速数据的相关关系，建立整场气象风速与各机组点位风速之间的拟合函数；

根据短期气象预报风速和拟合函数预测出风电场离散机位处的精确风速，并结合各机组实际功率曲线得到功率预测；

对气象历史风况数据进行不同来流风向扇区下的筛选与归类得到每个来流扇区方位下的子数据集；

根据获得的每个来流扇区方位下子数据集中的日期和时间序列，获取风电场中各风电机组的同期SCADA运行数据，并从中提取机舱风速计测量得到风速数据，建立相应的整场机组风速数据集；

将每个来流扇区方位下气象子数据集与同期整场风电机组风速数据集合并，建立相应的整场气象预报与机组风速测量数据集；

针对整场气象预报与机组风速测量数据集计算得到气象预报各来流风向下，整场气象预报风速与各风机点位风速之间的相关关系；

根据各风机点位风速与整场气象预报风速之间的相关关系，建立基于气象预报风向与风速的各机组预测风速函数关系库；

对气象历史风况数据进行不同来流风向扇区下的筛选与归类得到每个来流扇区方位下的子数据集，具体包括以下步骤：

来流风向扇区依照经典风向玫瑰图，建立十六方位来流风向，每个方位所代表的风向扇区中心角度，及各角度所代表的来流扇区角度范围的相互关系；

以气象历史风况数据集M中的气象预报轮毂高度处风向数据为基础，所划分的16方位来流风向进行数据筛选，获得每个来流扇区方位下的子数据集；

整场气象预报风速与各风机点位风速之间的相关关系采用函数关系进行拟合，最终根据各拟合函数的均方差与确定系数的优劣程度，建立最优的风速拟合函数:

D_i_V_j＝f_i(V_p)

式中，D_i_V_j为各风力机点位处的风速，V_p为整场气象预报风速，其中j取1至风机总数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获取目标风电场区域轮毂高度处的中尺度气象预报历史数据具体是：

获取目标风电场区域轮毂高度处的中尺度气象预报历史数据，并从中提取风电场运行投产以来至今的平均风速与风向的时间序列数据，建立气象历史风况数据集。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据短期气象预报风速和拟合函数预测出风电场离散机位处的精确风速具体为：

结合风电场运维系统接入的未来数小时实时气象预报风向与风速数据，从得到各机组预测风速函数关系，计算当前气象预报风况下，各机组点位未来数小时相应的预测风速。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

结合各机组实际功率曲线得到功率预测具体为：

根据计算得到的预报风向下，各机组点位未来数小时相应的预测风速，结合各机组的风速-功率曲线表，采用风速内部差值法，得到各机组预测风速下对应的功率预测值，进而对各机组功率预测值进行加和，得到整场的功率输出预测值。

5.一种复杂地形风电场风速与功率预测系统，基于权利要求1至4任一项所的方法，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标风电场区域轮毂高度处的中尺度气象预报历史数据；

计算模块，用于由不同来流风向扇区下，风电场区域性中尺度气象历史风速与各机组机舱风速计测得的同期风速数据的相关关系，建立整场气象风速与各机组点位风速之间的拟合函数；

预测模块，用于根据短期气象预报风速和拟合函数预测出风电场离散机位处的精确风速，并结合各机组实际功率曲线得到功率预测。

6.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4任一项所述复杂地形风电场风速与功率预测方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述复杂地形风电场风速与功率预测方法的步骤。