[发明专利]一种选择最优预报格点的风功率预测方法及装置

说明书

本发明提供了一种选择最优预报格点的风功率预测方法及装置，将对所有风电场及周边地区所覆盖格点的风速预报结果进行提取，并结合风功率模型的预测结果，与实际功率进行分析比较，选取预测功率结果效果最好的格点，提取对应的数值天气预报(NWP)预报风速进行风功率预测，从而获得最优预测风功率。本发明避免了以往主观判断选取NWP格点预测风速进行风功率预测，而改为利用格点化风功率预测效果，客观地寻找合适的NWP格点预测结果，使得风电场功率预测效果达到最优。

技术领域

本发明属于风电功率预测与控制与技术领域，尤其是涉及一种选择最优预报格点的风功率预测方法及装置。

背景技术

近十年，我国风电行业迅猛发展，风电装机容量出现爆发式增长，其在电网中的比例不断增加。风电本身具有的波动性和间歇性的特点对电力系统的安全带来严峻的挑战。准确的风功率预测能够帮助优化电力调度，减少旋转备用容量，保证电网安全经济运行，同时也为风力发电竞价上网提供有力支持。目前较为普遍的风电功率预测方法是利用风电场历史气象和输出功率实测数据寻找对应关系，建立数学模型，再将气象预报数据输入到数学模型中，对风电场输出功率进行预测。目前，为了满足电网调度的实际需求以及国家制定的行业标准，输入到气象预报数据往往采用数值天气预报(NWP，Numerical WeatherPrediction)结果输入到风功率预测模型中。

NWP预报结果是以格点形式提供，在以往的风功率预测过程中，往往选择风电场中心坐标或风电场风机较为密集的地点坐标对NWP预报结果进行提取。但由于地形数据、初始场不可能绝对准确、次网格过程难以准确处理等原因，NWP预报结果本身只是未来大气状态一个近似解。按照传统方法选择格点，并将其对应的风速预报结果输入到风功率预测模型中，可能无法得到最优的风功率预测结果。因此，如何选择合适格点获得最优的气象预报结果，是风功率预报的难点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种选择最优预报格点的风功率预测方法，以寻找合适的NWP格点预测结果，使得风电场功率预测效果达到最优。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用预测功率特征选择最优预报格点的风功率预测方法，包括如下步骤：

(1)根据风电场及周边地区的地理坐标范围，在NWP中找出对应的格点1、格点2、……、格点n；

(2)结合步骤1中的格点，提取历史一段时期NWP相对应的后报风速序列v₁、v₂、……、v_n；

(3)将后报风速v₁、v₂、……、v_n输入风功率预测模型，获得后报风功率序列P₁、P₂、……、P_n；

(4)剔除风电场的实测功率中的异常数据，获得历史实测风功率序列P_r1、P_r2、……、P_rn；

(5)计算后报风功率序列P₁、P₂、……、P_n与对应时期历史实测风功率序列P_r1、P_r2、……、P_rn的相关系数R_i和均方根误差RMES_i；

(6)选取L个最大的相关系数Rmax₁、Rmax₂、……、Rmax_m所对应的格点风功率序列作为待选；

(7)根据步骤6获得的待选序列，选取其中最小均方根误差序列对应的格点作为最优预报格点；