[发明专利]考虑风速-风向相关性的风电场频率风险评估方法

摘要

本发明公开了一种考虑风速‑风向相关性的风电场频率风险评估方法，由于风向改变对风速相关性有不可忽视的影响，针对现有方法对风向影响考虑不足的现状，该方法在已有的考虑时间、空间相关性的秒级风速序列基础上，增加了风向因素，以Von Mises分布和Weibull分布为基础，分析两者的相关性，通过蒙特卡罗采样得到考虑两者相关性的风速‑风向序列，进一步地描述风电场内的风速相关性，从而更加精准地评估风电场出力波动导致的电网频率偏差。

主权项

1.一种考虑风速‑风向相关性的风电场频率风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、求出Weibull分布的密度函数fv(v)；步骤2、将圆周均匀分成N个区间，设样本数据集为{θ}，落入各个区间的数据子集为{θi}，求出{θi}关于均值参数μi的离散程度κi，将κi代入第一类贝塞尔方程求得集中度参数I0(κi)；步骤3、利用I0(κi)求得混合Von Mises分布的密度函数fθ(θ)；步骤4、将fv(v)和fθ(θ)代入联合分布密度函数，得到二维联合概率分布fv,θ；步骤5、利用步骤4得到的fv,θ，将风速v和风向θ进行Monte Carlo抽样，得到一组风速风向序列V(N)、θ(N)；步骤6、用V(N)作为卡尔曼功率谱密度函数的输入参数来拟合出功率谱密度将时域转化为频域；步骤7、利用风轮转子模型将轮毂处风速等效为风机浆叶扫风平面的风速；步骤8、若风电场内有M×M台风机，计算出M×M台风机中两两风机间的相关性系数γ[r,c](f)，得到M×M的相关系数矩阵γ(f)，由相关系数矩阵得到计及相关性的频域风速S(f)；步骤9、通过时频变换将计及相关性的频域风速S(f)转化为时域的风速V(f)；步骤10、由步骤9得到每台风机的计及相关性的风速V(t)，经计算叠加得到风电场的功率波动P(t)；步骤11、将步骤10得到的功率波动P(t)经过matlab的电网模型进行仿真，得到频率偏差ΔP(t)；步骤12、将频率偏差风险定义为风力波动可能引起的最大偏差，使用时间占比曲线作为统计工具对频率偏差风险进行评估。