[发明专利]一种处理风电场静态功率等值分散性问题的等效风速法

权利要求书

1.一种处理风电场静态功率等值分散性问题的等效风速法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)风电场各风电机组出力分散性分析；

①取风电场各风电机组一段时间内的完整的运行数据，计算风电场的平均风速、平均功率；

②找出风速和功率差异最大的若干台风电机组的出力分散性，视为风电场的出力分散性；

③在同一张图上绘制风速和功率差异最大的若干台风电机组的风速、功率进行对比，找出每一时刻风速、功率的最大值和最小值，绘制风速、功率的包络线；

④计算每一时刻风速、功率最大与最小值的差，即风速、功率的偏差，如式①、②，即风电场的出力分散性；

ΔPt=maxi=1N(Pit)-mini=1N(Pit)]]>   ①

ΔVt=maxi=1N(Vit)-mini=1N(Vit)]]>   ②

式中：△P_t为某时刻风电场出力的偏差；P_t为一台风电机组某时刻出力；△V_t为某时刻风电场风速的偏差；V_t为某时刻一台风电机组的风速；

⑤为了便于衡量风电场的出力分散性，对于功率、风速用额定功率、额定风速进行标幺，得到偏差占额定功率的比例ε_t、ε_t'，如式③、④，绘制风电场出力分散性图；

ϵt=ΔPtSN×100%]]>③

ϵt′=ΔVtVN×100%]]>   ④

当风电场ε_t、ε_t'都小于10％,证明风电场每台风电机组的运行状况基本相同，视为风电场的无出力分散性，当ε_t、ε_t'大于10％，证明风电场每台风电机组的运行状况有一定差距，在风电场的建模和各种并网的研究中，需要充分考虑风电场的出力分散性；

(2)等效风速的确定：风电场各风电机组规则排列时，对风电场4个顶角处的风速做统计学处理求出等效风速，并以此等效风速驱动下的风电机组输出功率的N倍作为风电场总输出功率的算法；

给出该风电场的风速模型，如式⑤，

v=1NΣi=1Nvi]]>   ⑤

式中v为平均风速，单位：m/s；v_i为第i台风电机组的风速，单位：m/s；v为风电场各风电机组记录风速的平均值，通常选择有代表性的若干台风电机组的数据作为代表求平均值；

(3)基于等效风速描述风电场静态行为等值的误差分析：采用平均绝对百分比误差，对风电场等值模型的输出与风电场的实际输出进行对比分析，以此评价该方法的精度，以及相对传统方法的优势；

误差评价标准采用的是传统的平均绝对百分比误差，设V_a是实际值，而V_f是预测值，那么百分比误差定义为：

PE＝(V_f-V_a)/V_a×100％   ⑥

绝对百分比误差定义为：

APE＝|PE|   ⑦

平均绝对百分比误差定义为：

MAPE=1NΣi=1NAPEi]]>   ⑧

最大绝对百分比误差定义为：

APEmax=mai=1N(APEi)]]>   ⑨

给出风电场记录的实测风速数据作为输入，当风电场等值模型的输出与风电场的实际输出基本相符，即为风电场的模型有效。

2.根据权利要求1所述的一种处理风电场静态功率等值分散性问题的等效风速法，其特征在于：所述的以风电机组规则排列的风电场4个顶角处；

若风电场为方形区域，则选择风电场最外侧四个顶点处的风电机组记录的数据；若风电场为圆形区域，在风电场的最外侧选择等距离的四台风电机组记录的数据。