[发明专利]基于风速变异系数的山地风电场模型风机机械功率计算方法

权利要求书

1.一种基于风速变异系数的山地风电场模型风机机械功率计算方法，包括以下步骤：

步骤1、根据风能数据，构建山地风电场风速时空特征参数表，参数表的参数包括工况S、机组数N、机组编号序列W_N、平均风速V_av、风速非一致性指标的风速变异系数σ_s及其置信区间CL，风速空间分布类型WSD，风速时间分布类型WTD，其中：

(1)给定机组数N下，风电场风速平均值V_av的计算公式为

(2)风电场风速标准差V_δ的计算公式为

(3)以变异系数σ_s作为衡量风速非一致性的指标，其计算公式为

其中，V_δ为风电场风速标准差，V_av为风电场风速平均值；

步骤2、由步骤1的山地风电场风速时空特征参数表，选择某一工况S，获取风速非一致性指标的风速变异系数σ_s及其置信水平CL，进而计算变异系数上分位点σ_u和下分位点σ_l；

步骤3、针对所选择工况S，依据步骤2得到的上分位点σ_u、下分位点σ_l，结合山地风电场风速时空特征参数表中该工况的风速空间分布类型WSD，分别计算该σ_s置信区间对应的各机组风速；

步骤4、针对所选择工况S，由山地风电场风速时空特征参数表，选择风速时间分布类型WTD，并确定相关参数；

步骤5、针对所选择工况S，计算该山地风电场风能利用系数C_p、折减因子α_TM-H、以及第3步骤所得各机组风速，分别计算该σ_s置信区间对应的机组机械输出功率。

2.如权利要求1所述的基于风速变异系数的山地风电场模型风机机械功率计算方法，其特征在于：所述步骤1的山地风电场包括现有山地风电场接入系统分析场景和规划山地风电场接入系统分析场景。

3.如权利要求2所述的基于风速变异系数的山地风电场模型风机机械功率计算方法，其特征在于：所述现有山地风电场接入系统的运行方式分析场景，根据风能历史数据，借助数理统计和聚类方法，获得主要工况S集合，以及所对应的平均风速V_av、风速非一致性指标的风速变异系数σ_s及其置信区间CL，风速空间分布类型WSD，风速时间分布类型WTD，其中：

(1)给定机组数N下，风电场风速平均值V_av的计算公式为

(2)风电场风速标准差V_δ的计算公式为

(3)以变异系数σ_s作为衡量风速非一致性的指标，其计算公式为

其中，V_δ为风电场风速标准差，V_av为风电场风速平均值；

(4)现有山地风电场的变异系数置信区间CL，可取为，CL＝0.99或0.95；

(5)风速空间分布类型WSD，涉及泊松分布、均匀分布、指数分布、正态分布、瑞利分布、韦布尔分布；

(6)风速时间分布类型WTD，包括斜坡风、阵风、“墨西哥草帽风”，以及自定义分段线性函数风速。