[发明专利]一种基于实际功率曲线拟合的风电场理论功率确定方法

说明书

一种基于实际功率曲线拟合的风电场理论功率确定方法，包括：读取风电场数据；预处理所述风电场数据；计算风机轮毂高度处风速；对预处理后的风机功率数据进行过滤，剔除故障数据，建立实际功率曲线拟合的样本数据集，并对所述样本数据集进行划分；计算风机理论功率；采用相关性系数加权法修正所述风机理论功率；获取风电场理论功率；通过相关性系数和二次中心距对理论功率恢复精度进行评价，生成数据恢复质量因数。通过上述方法理论功率恢复精度高，且避免了冗杂的计算；操作简单易于实现，应用性强。

技术领域

本发明涉及一种确定方法，具体涉及一种基于实际功率曲线拟合的风电场理论功率确定方法。

背景技术

风能作为可再生能源的重要组成部分，是目前最具规模开发的可再生能源之一。我国风能资源丰富，2011年，我国风电积累装机容量达62.36GW。到2020年我国风电商业运行容量将达到200GW～250GW。开展风力发电相关技术的研究，并取得突破，对于风电产业的健康持续发展具有重要的现实意义。

我国风电主要集中于三北地区和东部沿海。东部沿海地区处于负荷中心区域，电力需求强劲，网架坚强，大规模风电并网带来的影响相对较小。西北、东北和华北地形多样，风电大多接入术端电网，网架结构薄弱，且远离负荷中心，受调峰容量限制，风电高出力期间为保证电网的安全稳定运行，存在一定程度的限制风电出力情况。风电限出力后对于科学评估风电场运行状况带来一系列问题，如限出力的风电场输出功率数据无法准确反映风电场真实出力状况，影响风电功率预测建模及预测精度评价、不能科学评估风电的运行状况并影响风电与电网的发展规划等。

针对风电场理论功率计算，我国开展的研究工作还相对较少，而国外已开展相关研究工作，并取得了一定成果。国外目前主要根据风电场附近的测风塔，采用边界层气象理论和大气边界层动力学等原理建立反映风电场局地效应的微观气象学模型，然后将测风塔风速转化至风机轮毂高度处风速，经风机理论功率曲线转换为风机的理论功率，进而得到风电场的理论功率。此方法能够实现风电场理论功率计算，适用范围较广，只要有风电场资料和测风等基础数据便能够实现风电场理论功率计算，在精度要求较低时，无测风数据直接采用数值天气预报数据亦可，但该方法整体精度相对较低，恢复精度亦受季节性变化和风电场附近地形地貌变化的影响，且计算复杂。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出一种基于实际功率曲线拟合的风电场理论功率确定方法，无需考虑风电场功率输出的具体物理过程，理论功率恢复精度高。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于实际功率曲线拟合的风电场理论功率确定方法，所述方法包括：

(1)读取风电场数据；

(2)预处理所述风电场数据；

(3)计算风机轮毂高度处风速；

(4)对预处理后的风机功率数据进行过滤，剔除故障数据，建立实际功率曲线拟合的样本数据集，并对所述样本数据集进行划分；

(5)计算风机理论功率；

(6)采用相关性系数加权法修正所述风机理论功率；

(7)获取风电场理论功率；

(8)通过相关性系数和二次中心距对理论功率恢复精度进行评价，生成数据恢复质量因数。

优选的，所述步骤(1)读取风电场数据包括：风电场风机数据D_T、实时测风数据V_T、风机运行数据N_o和调度控制指令N_c；