[发明专利]一种用于分散式风电的短期功率预测方法

说明书

技术领域

本发明属于风电场技术领域，尤其涉及一种用于分散式风电的短期功率预测方法。

背景技术

分散式风电是指位于用电负荷中心附近，不以大规模远距离输送电力为目的，所产生的电力就近接入电网，并在当地消纳的风电项目。2011年底，国家能源局下发了《分散式接入风电项目开发建设指导意见》（国能新能【2011】374号），清晰表明了国家鼓励风电分散式开发的态度。分散式风电接入电网运行将成为后续风电接入的另一种主流接入方式。

在偏远的负荷突然增长地区，就地安装分散式风电可以避免大量的输配电设备扩容费用；对于用电压力大的负荷中心区域，可以缓解用电压力，延缓电网的扩建或者改建，节约输配电线路的投资；通过合理优化分散式风电的接入位置和接入容量，可以明显降低电网线路损耗，改善电网末端的电能质量；相对于大规模集中式风电开发模式，分散式风电对电网的影响较小。

现有风电功率预测方法主要针对大规模集中式风电场，鲜有针对分散式风电场的功率预测方法。随着分散式风电接入电网配额大幅度提升，以及国家对分散式风电集中开展功率预测工作的鼓励，迫切需要建立一种适用于复杂地形、计算高效、准确度高的用于分散式风电场的短期功率预测方法。目前现有方法存在如下问题：

1）现有方法多采用测风塔处NWP结果映射整个风电场出力，在风电场地域辽阔、地形复杂或风电机组分布较为分散的情况下，测风塔位置的代表性降低，影响预测精度。

2）现多采用单一模型，无法适用于情况较为复杂的地区。例如，气候、地形、尾流、机组类型等因素均对风电场出力特性影响很大，单一模型无法涵盖各种因素的影响，导致预测结果准确性较低。

3）计算效率亟待进一步提高，以满足实时调度的需求。NWP（数值天气预报）计算和CFD计算较为耗时，且模型建立具有难度，对人员及设备要求高。尤其针对情况复杂的分散式风电场，效率与精度的矛盾更为突显。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提一种用于分散式风电的短期功率预测方法，其特征在于，该预测方法的具体步骤为：

步骤1）：采集指定区域内风电场功率预测所需数据；

步骤2）：根据各个风电场输出功率之间的相关性将区域内风电场分组；

步骤3）：依据风电场天气和地形特点选定每组代表风电场，并在代表风电场建立实时测风塔；

步骤4）：根据风向频率分布划分风向扇区，建立代表风电场各个扇区的风电场功率预测模型，计算出每个扇区内代表风电场的功率预测结果；

步骤5）：根据代表风电场输出功率与同组其他风电场输出功率关系建立外推模型，由代表风电场的功率预测结果推算预测非代表风电场短期输出功率。

所述步骤1）中所需数据包括：风电场输出功率、风电场测风数据、数值天气预报数据、风电场地形信息、机组坐标和海拔信息。

所述步骤2）的具体步骤为：

21）根据步骤1）中提取的风电场输出功率数据，计算指定区域内各风电场之间的相关性，公式如下：