[发明专利]计及覆冰损失的风电场时序输出功率计算方法

摘要

本发明公开了在计及覆冰损失的情况之下，山区复杂地形下风电场输出功率的计算方法，计算的同时考虑了风电机组和风电场内部电缆和/或架空线对输出功率的影响；所得的结果旨在用于风电场接入的电力系统发电系统可靠性的评估；对时序输出功率做聚类分析建立风电场的多状态概率模型，可以进一步用于发输电系统的可靠性评估。该方法完善了风电场输出功率的影响因素，特别是风电场覆冰凝冻损失对风电场输出功率的影响，模拟覆冰凝冻损失结果与实际相符，可以提高风电场可靠性的评估精度。

主权项

一种计及覆冰损失的风电场时序输出功率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、采集风电场各个风电机组的数据，包括：风电机组数量NWT，各海拔高度风电场时间段t＝1,2…T内的风速{v1,v2,…vt,…,vT}和风向{d(v1),d(v2),…d(vt),…,d(vT)}；采集风电机组自身参数，包括：风轮半径r0，扫略面积Arotor，切入风速vin，额定风速vrated，切出风速vout，额定功率Prated，轮毂高度H；采集风电场内部元件故障率和修复率，包括：风电机组故障率λWT，风电机组修复率μWT，电缆故障率λCA，电缆修复率μCA；采集覆冰损失期间各个时间段内的统计数据，包括：覆冰期间时间段Tice内第tice覆冰小时第i台风机的实际风速相应风速下的风机输出功率第tice个时间段内第i台风机的凝冻损失电量步骤2、通过对风电场时间段tice＝1…Tice内的风速的统计，计算覆冰损失期间等效风速计算如下：Σtice=1TiceΣi=1NP(vi.tice)-Σtice=1TiceΣi=1NPloss.i.tice=Σtice=1TiceΣi=1NP(Veq.i.tice)---(3)]]>为第tice个覆冰时间段内第i台风机的实际风速，为相应风速下的风机输出功率，为第tice个时间段内第i台风机的凝冻损失电量，为第tice个时间段内第i台风机的等效风速，为相应等效风速下的风机输出功率；统计等效风速概率分布，用分段函数进行模拟；步骤3、进行仿真模拟计算；运用蒙特卡洛抽样获得风电场的时序风速模型，考虑覆冰损失期间，对相应的风速进行修改，得到时序等效风速模型；运用蒙塔卡罗抽样得到各风电机组和各电缆和/或架空线的时序状态；建立山区复杂地形模型，求得各不同高度风电机组处的风速；建立多重遮挡的尾流效应模型，修正各风电机组处的风速；结合风电机组的时序状态和风电机组的功率特性曲线，求得各风电机组的输出功率；结合电缆和/或架空线的时序状态和风电场内部电气接线，求得风电场的时序输出功率。