[发明专利]基于分段线性表示的风电机组运行评估方法及系统

说明书

本公开提出了基于分段线性表示的风电机组运行评估方法及系统，包括：获取风电机组实际发电功率数据的时间序列，利用分段线性表示将获取的数据分割成多个线性数据段；根据设定的阈值，得到各个线性数据段的变化趋势，提取各段的趋势特征，找到功率动态段；根据得到的功率动态段，计算其稳定时间及平均调节速率，作为评估指标，继而得到风电机组灵活运行能力评估结果，评估结果准确。

技术领域

本公开属于风电机组灵活运行能力评估技术领域，尤其涉及基于分段线性表示的风电机组运行评估方法及系统。

背景技术

随着新能源发电在全网总装机容量中的占比持续升高，电力系统频率波动加剧，火电机组通过参与电网频率调节保证电力系统安全稳定运行。然而，在新能源占比达到一定程度时，仅靠常规发电机组已无法满足并保证电网频率质量的要求，因此要求风电机组增发或少发有功功率来参与电网频率调节。风电机组的调节性能易受环境影响，即不同风速下风电机组表现出不同的功率调节能力，为充分了解风电机组的功率调节能力，对不同风速下风电机组的灵活运行能力进行评估对于电网的稳定具有重要意义。

本公开发明人发现，现有方法中只关注了风电机组参与电网调频的控制策略，对于风电机组灵活运行能力的研究很少，仅关注了风速、风电机组输出功率等不确定性因素对系统运行可靠性的影响，并未考虑风电机组的灵活运行能力。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了基于分段线性表示的风电机组运行评估方法，得到风电机组灵活运行能力评估结果。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了基于分段线性表示的风电机组运行评估方法，包括：

获取风电机组实际发电功率数据的时间序列，利用分段线性表示将获取的数据分割成多个线性数据段；

根据设定的阈值，得到各个线性数据段的变化趋势，提取各段的趋势特征，找到功率动态段；

根据得到的功率动态段，计算其稳定时间及平均调节速率，作为评估指标，继而得到风电机组灵活运行能力评估结果。

进一步的技术方案，利用分段线性表示将获取的数据分割成多个线性数据段时：

将时间序列分成若干短数据段，对任一短数据段，用线性方程表示；

将上述线性方程表示近似为直线函数；

基于线性方程表示与直线函数构建损失函数；

基于损失函数获得最小值来确定直线函数的参数。

进一步的技术方案，根据设定的阈值，得到各个线性数据段的变化趋势，具体为：

根据每个直线段的幅值变化和阈值的大小关系，判断所划分的每个短数据段增减平情况。

进一步的技术方案，每个线性数据段的直线函数变化趋势用H(l)表示，其计算公式为：

其中A₀为判断幅值是否存在显著变化的阈值，幅值变化量A(l)；

如果H(l)＝1，则子段呈显著增长趋势；

如果H(l)＝-1，则子段呈显著减小趋势；

如果H(l)＝0，那么是一个较为稳定的趋势，没有显著的变化。

进一步的技术方案，每个线性数据段的直线函数的幅值变化量A(l)表示为：

进一步的技术方案，找到功率动态段的步骤为：