[发明专利]一种支撑风电场黑启动的风速特征分析方法

权利要求书

1.一种支撑风电场黑启动的风速特征分析方法，其特征是，它包括以下内容：

1)确定待启动机组辅机需求

①由辅机自身设备功率叠加得到带启动电厂辅机功率P_M；

②由式(1)-式(4)确定各风电场满足黑启动的最小发电功率P_{τ_lim}以及最小输出功率P_lim：

P_lim＝(1+α)P_M (1)

nP_W-P_Z＞(1+α)P_M (2)

P_Wmin＝P_lim/n (3)

P_{τ_lim}＝(1+α)P_M+P_Z (4)

式中，n为风电场机组数量；P_W为单台机组可发功率；P_Z为风电场自用电系统功率；P_M为待启动电厂辅机功率；单台风电机组最小发电功率P_Wmin；系数α为线路损耗率，取电网运行标准α＝0.085；

2)定义评估指标

③定义黑启动下限风速，即满足需求的风速为黑启动下限风速v_lim，通过风电场实测v-P曲线式(5)求得，

式中，R为风轮半径；ρ为空气密度；C_p为风能利用系数，考虑尾流效应，取风电场平均风能利用效率C_p＝0.48；

④定义连续时间条件下的风速概率密度：

在黑启动下限风速条件下，根据选定的时间尺度内的风速采样数据，以火电机组热启动时间作为时长标准30-45min，则连续时间条件的下限风速概率密度P为该数据子集的概率密度，由式(6)表示：

式中，v为风速；v_max为最大风速；v_{τ_lim}为连续时间条件的下限风速；

风电机组对风能的利用会出现一定的偏差，即有时需要保留稍大于启动下限风速来保证需求功率的输出，取实测数据中满足单台机组最低发电功率的最大风速为裕度风速v_{σ-t_lim}，大于裕度风速值的为可执行风速、小于下限风速值的为不可执行风速，其概率分别为式(7)、式(8)；

P₊和P_-分别为倾向可执行风速和倾向不可执行风速的概率，两者的相对大小能够直观的体现可行性的倾向程度，则可行性概率相对倾度η为式(9)表示：

式(9)中：当η＞1时，相对倾向于可执行风速；当η＜1时，相对倾向于不可执行风速；

内容1)至2)的评估指标反映了风电场的风速特性对风电场黑启动可行性的影响，体现了不同风电场所表现出的风电场黑启动的可行性。