[发明专利]一种大规模风电场概率型时序出力模拟方法和装置

说明书

本发明提供一种大规模风电场概率型时序出力模拟方法和装置，基于历史风速按设定时段生成时序风速序列；基于各时段的时序风速序列依据昼夜更替的顺序生成具有昼夜特性的时序风速序列；基于所述具有昼夜特性的时序风速序列确定考虑所述风电场中其他风电机组后计及尾流效应的风速序列；基于具有昼夜特性的时序风速序列或计及尾流效应的风速序列确定风电场概率型时序出力，考虑了风电场中的尾流效应和风速的昼夜特性，并根据风电场输出功率与风速之间的关系，生成的具有昼夜特性的时序风速序列或计及尾流效应的风速序列更符合实际风速特征，为风电场概率型时序出力的模拟提供基础，进一步提高大规模风电场时序出力预测的准确性。

技术领域

本发明涉及电力系统模拟技术领域，具体涉及一种大规模风电场概率型时序出力模拟方法和装置。

背景技术

近年来，石油、煤炭和化石燃料的大量使用带来了一系列环境问题，这些常规能源本身的日趋枯竭也导致了能源危机，使世界各国面临着严峻的挑战。

以风力资源为代表的清洁能源取之不尽用之不竭，风力发电是一种成本低、规模大、发展快的发电方式，在世界范围内得到了迅猛发展。2015年全球风电新增装机6301万千瓦，实现了22％的年度市场增长率，全球风电累计装机容量达到43242万千瓦，累计年增长率达到17％；而中国风电产业同样保持强劲增长势头，全年风电新增装机容量3297万千瓦，累计并网装机容量达到1.29亿千瓦，占全部发电装机容量的8.6％。2015年风电上网电量1863亿千瓦时，占全部发电量的3.3％。

然而风力资源自身所具有的间歇性和波动性会使风电大规模并网面临诸多的挑战。风电场的随机出力是研究大型风电场的并网对电力系统电能质量、稳定性、线路传输功率等产生影响的基础，预测和计算风电场的随机出力对全过程测试验证风电场并网运行具有指导意义。由于风电场的出力会根据风速的改变产生相应的变化，其随机性来自于风速的波动性，模拟生成服从概率分布函数的风速对建立风电场出力的随机模型有重要意义。目前的大规模风电场时序出力模拟过程中，在对风速进行模拟时，未能充分考虑风速的昼夜差异和风速波动特性，得到的模拟风速与真实风速差异较大，进而导致模拟的风电场时序出力准确性低。

发明内容

为了克服上述现有技术中准确性低的不足，本发明提供一种大规模风电场概率型时序出力模拟方法和装置，基于历史风速按设定时段生成时序风速序列；基于各时段的时序风速序列依据昼夜更替的顺序生成具有昼夜特性的时序风速序列；基于所述具有昼夜特性的时序风速序列确定考虑所述风电场中其他风电机组后计及尾流效应的风速序列；基于具有昼夜特性的时序风速序列或考虑所述风电场中其他风电机组后计及尾流效应的风速序列确定风电场概率型时序出力，同时考虑了尾流效应和风速的昼夜特性，得到的风电场概率型时序出力准确性高。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一方面，本发明提供一种大规模风电场概率型时序出力模拟方法，包括：

基于历史风速按设定时段生成时序风速序列；

基于各时段的时序风速序列依据昼夜更替的顺序生成具有昼夜特性的时序风速序列；

基于所述具有昼夜特性的时序风速序列确定考虑所述风电场中其他风电机组后计及尾流效应的风速序列；

基于具有昼夜特性的时序风速序列或考虑所述风电场中其他风电机组后计及尾流效应的风速序列确定风电场概率型时序出力。

所述基于历史风速按设定时段生成时序风速序列，包括：

基于历史风速生成随机风速序列；

基于随机风速序列确定多个风速差值区间，并基于风速差值区间确定区间频率；

生成多个随机数，并将多个随机数和所述区间频率进行匹配，得到节点的波动特征；