[发明专利]一种基于不同风速段的高原山区风电功率预测方法

说明书

本发明公开了基于不同风速段的高原山区风电功率预测方法，包括收集风电场n台风机的地理坐标，风电场区域的含坐标方位的地形图、数值天气预报的风速数据、历史风速数据和风向玫瑰图；将n台风机所处位置划分为平缓区、山坡前和山坡后；将风电场所在区域的历史风速数据进行聚类得到m个风速段；利用风电场所在区域的历史风速数据针对3类位置分别对m个风速段的风速进行分段拟合得到考虑高原山区风机位置的风速模型；建立全年的风速集合；将风速集合作为样本集对风速进行聚类建立支持向量机风电功率预测模型；调用支持向量机风电功率预测模型进行风电功率预测；解决了未考虑回风现象和风机所处位置不同而引起的预测存在精度低误差大等技术问题。

技术领域

本发明属于风电功率预测方法，尤其涉及一种基于不同风速段的高原山区风电功率预测方法。

背景技术

风电功率预测是风力发电技术中很重要的一个环节，现有技术CN102298707 提出了一种基于连续时间段聚类与支持向量机建模的风电功率预测方法，该方法从横向上考虑了日相似性规律，同时从纵向上考虑训练样本在时间上的连续信息来增强模型的完备性和鲁棒性，但该方法主要应用于平原地区的风电机组功率预测，直接将该方法应用到高原山区风电功率预测存在很大的局限性，因为在高原山区山路崎岖，海拔高度落差较大，导致分布在各个山脉上的风机不同于平原上的同一水平线，而是起伏的。在这种情况下，风经过风机群时，会受到山脉的影响，产生回风现象，这就使得风机的出力不完全取决于风速和风向，还和各风机所处的具体位置有关，而现有技术忽略了这些因素的影响，导致针对高原山区风电功率预测精度低，误差大。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种基于不同风速段的高原山区风电功率预测方法，以解决现有技术中风电功率预测，针对高原山区风电功率预测时存在精度低，误差大等技术问题。

本发明技术方案：

一种用于高原山区的风电功率预测方法，它包括：

S1、收集风电场n台风机的地理坐标，风电场区域的含坐标方位的地形图，风电场所在区域的数值天气预报的风速数据，风电场所在区域的历史风速数据，风电场所在区域的风向玫瑰图；

S2、根据风电场所在区域的玫瑰图确定主风向，以主风向为基准，结合风电场n台风机的地理坐标，风电场区域的含坐标方位的地形图，将n台风机根据所处位置划分为平缓区、山坡前、山坡后3类；

S3、将风电场所在区域的历史风速数据进行canopy聚类，分为m个聚类，即m个风速段；

S4、利用风电场所在区域的历史风速数据，针对平缓区、山坡前、山坡后3类位置，通过线性回归分析法，分别对m个风速段的风速进行分段拟合，从而得到考虑高原山区风机位置的风速模型；

S5、建立3类风电机组位置和m个风速段对应的风速集合vs，建立全年的3类风电机组位置和m个风速段对应的风速集合vsay；

S6、将风速数据集合vsay作为样本集对风速进行聚类，根据聚类结果建立支持向量机风电功率预测模型；

S7、根据风电功率预测日所在连续时间段的类别，调用其对应的支持向量机风电功率预测模型进行风电功率预测。

S3所述将风电场所在区域的历史风速数据进行canopy聚类，其聚类方法包

括：

S3.1:构建风电场所在区域的历史风速数据集合S＝{p₁，p₂,…p_i,…,p_ξ}；

S3.2：设置两个距离阈值T₁和T₂，其中T₂≤T₁；