[发明专利]一种区域风能资源精细化评估方法

说明书

本发明公开了一种区域风能资源精细化评估模型，其步骤为：S1、利用小尺度风场范围内各自所属的测风塔观测数据、风电机组的SCADA数据及地形参数，建立各自独立的小尺度区域多参考点风能资源评估模型；所述小尺度风场的范围为1‑20km；S2、利用20‑200km区域范围内所包含的气象站观测数据和步骤S1中已有的模型建立关联模型，并求得相应的权重系数，建立动态模型；S3、利用数值天气预报数据建立200‑500km区域范围中尺度模型；S4、利用中尺度模型、风电场功率预测系统和GIS地理信息模型与步骤S1和步骤S2中已有的模型组合建立精细化自适应模型；S5、利用精细化自适应模型与电力负荷调度系统结合，实现精细化的区域风能评估和可视化的动态调度管理。

技术领域

本发明涉及气象与新能源发电系统领域，具体涉及一种区域风能资源精细化评估方法。

背景技术

目前，风能是可再生能源发电技术中最成熟且最具开发价值的能源，但是风能的间歇特性会导致其发电具有波动性。随着大规模及越来越多的区域风电开发并网，也给电网的安全经济运行带来巨大挑战。

当前，传统的风电场风能资源评估分析方法中，通常采用现场测风塔以年为单位的代表年观测数据评价方法，但该方法本身就存在一定的风险及缺陷。首先是评估区域有限，对于模拟范围较大或装机数量过多的大型风电场而言具备一定的风险性；其次，测风塔的数据可靠性、代表性及代表年的数据处理方法都存在一定的不可控因素；再次，该评估方法无法对区域风能资源进行动态描述，且对并网后风电场的实际发电量无太大的参考价值。

针对市场的当前需求并为了提高风电场输出功率的电能质量以及系统对风力发电调度的合理化，本发明提出了一种区域风能资源精细化评估方法，使用该方法可以更直接有效的对区域风能资源进行评估。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种区域风能资源精细化评估方法。该方法可为区域内所属的风场或区域内未开发的风场，在风能资源开发利用方面，建立动态的模型评估方法，降低传统评估方法带来的不确定性风险。并将区域风能资源以动态模型视图方式呈现，并为风电功率预测系统和电力调度系统提供更好的数据依据。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种区域风能资源精细化评估方法，包括如下步骤：

S1、利用小尺度风场范围内各自所属的测风塔观测数据、风电机组SCADA数据及地形参数，建立各自独立的小尺度区域多参考点风能资源评估模型；所述小尺度风场的范围为1-20km；

S2、利用20-200km区域范围内所包含的气象站观测数据和步骤S1中已有的模型建立关联模型，并求得相应的权重系数，建立动态模型；

S3、利用数值天气预报数据建立200-500km区域范围中尺度模型；

S4、利用中尺度模型、风电场功率预测系统和GIS地理信息模型与步骤S1和步骤S2中已有的模型组合建立精细化自适应模型；

S5、利用精细化自适应模型与电力负荷调度系统结合，实现精细化的区域风能评估和可视化的动态调度管理。

在上述方案的基础上，所述权重系数是根据气象站和风场内风速风向的相关性确定的。

在上述方案的基础上，步骤S2可为无测风记录区域提供风能资源评估。

在上述方案的基础上，步骤S2中，所述气象站观测数据包括风速、风向、温度、气压观测值以及对应的气象站坐标、海拔高程和空气密度。

在上述方案的基础上，步骤S3中，所述GIS地理信息模型中的地理信息包括地形文件、粗糙度值、森林冠层模型、区域热稳定度值。

在上述方案的基础上，所述地形文件包括：海上、海岸、山地、草原、沙漠和村庄地形文件。