[发明专利]一种风电场中风电功率预测方法及系统

权利要求书

1.一种风电场中风电功率预测方法，其特征在于，包括：

步骤S1，通过预先建立的风速模型，根据质量守恒定律计算得出自然风速通过风力发电机叶片的尾流速度；

步骤S2，根据所述尾流速度，基于动量守恒定律计算得出风电场中任一台风力发电机的输入风速；

步骤S3，根据所述输入风速，对所述输入风速进行尾流修正，得到修正后的输入风速；

步骤S4，根据所述修正后的输入风速，通过风速预测模型，得到预测风速；

步骤S5，根据所述预测风速，通过动态时间序列神经网络预测模型进行风电功率预测，得到预测风电功率。

2.根据权利要求1所述的风电场中风电功率预测方法，其特征在于，

所述步骤S3具体为：

根据所述输入风速，求解尾流效应影响因子矩阵，得到风场实际风速模型；

根据所述风场实际风速模型，对所述输入风速进行尾流修正，得到修正后的输入风速。

3.根据权利要求1所述的风电场中风电功率预测方法，其特征在于，

所述步骤S3，具体为：

根据所述输入风速，通过改进的Jensen尾流模型计算所述输入风速的衰减值；

根据所述衰减值，对所述输入风速进行尾流修正，得到修正后的输入风速。

4.根据权利要求1所述的风电场中风电功率预测方法，其特征在于，

所述步骤S4，具体为：

将所述修正后的输入风速输入优化灰色GM(1，1)模型，得到预测风速，其中，所述优化灰色GM(1，1)模型预先根据所述修正后的输入风速和原始灰色GM(1，1)模型得到。

5.根据权利要求1所述的风电场中风电功率预测方法，其特征在于，

还包括：对所述预测风电功率进行曲线拟合，具体为：

根据所述预测风速，通过动态时间序列神经网络预测模型得到初始功率曲线，其中，所述初始功率曲线通过数据点表示；

对所述初始功率曲线进行左/右移动，得到最高和最低功率曲线限制；

根据预先设定的迭代条件，对所述初始功率曲线在所述最高和最低功率曲线限制内进行曲线拟合，得到拟合功率曲线和上下边界；

剔除所述上下边界以外的数据点，得到最优功率曲线。

6.根据权利要求1所述的风电场中风电功率预测方法，其特征在于：

所述风力发电机为双叶轮风力发电机，其包括：

一级叶轮、二级叶轮和叶轮转速合并机构；所述叶轮转速合并机构具有第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述一级叶轮与所述第一输入轴驱动连接，所述二级叶轮与所述第二输入轴驱动连接，所述第一输出轴通过第一离合器与第一发电机的输入轴驱动连接，所述第二输出轴通过第二离合器与所述第二发电机的输入轴驱动连接；

所述一级叶轮与所述二级叶轮同轴连接，所述一级叶轮的叶片长度大于所述二级叶轮的叶片长度，且工作时的旋转方向相反，所述一级叶轮位于所述二级叶轮的前方；

所述叶轮转速合并机构包括同轴设置的太阳轮、齿圈和行星架，所述行星架上设有多个行星轮，所述齿圈设有内齿和外齿，所述行星轮啮合在所述齿圈的内齿和所述太阳轮之间，所述第一输入轴设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿圈的外齿啮合，所述第二输入轴与所述太阳轮的转轴连接，所述行星架的转轴通过中间轴与输出轴驱动连接，所述输出轴的一端形成所述第一输出轴，另一端形成所述第二输出轴；

当风速小于第一阈值时，对一级叶轮和二级叶轮的叶片进行变桨，使一级叶轮停止发电状态，二级叶轮处于旋转发电状态，第一离合器处于啮合状态，第二离合器出去分离状态；

当风速不小于第一阈值且不大于第二阈值时，对一级叶轮和二级叶轮的叶片进行变桨，使一级叶轮和二级叶轮均处于旋转发电状态，第一离合器处于啮合状态，第二离合器处于分离状态；

当风速大于第二阈值时，一级叶轮和二级叶轮均处于旋转发电状态，第一离合器和第二离合器均处于啮合状态。