[发明专利]一种用于风力发电机并网检测的风机输出模拟方法

权利要求书

1.一种用于风力发电机并网检测的风机输出模拟方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)模型训练：根据当地历史数据建立气象数据与风速数据灰色预测模型；

(2)气象数据输入：输入气象预测数据气温和气压计算空气密度；

(3)风机模拟输出：根据灰色预测模型与气象预测数据得到风机模拟输出序列；

(4)将得到的风速序列转化为电信号送往风机控制模块，再来检测风机控制模块控制结果是否符合标准要求。

2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机并网检测的风机输出模拟方法，其特征在于：灰色预测模型的建立过程：设风速序列为

X⁽⁰⁾＝[x⁽⁰⁾(1),x⁽⁰⁾(2),...,x⁽⁰⁾(n)] (1)

其中，n为序列个数；

对此序列作一级叠加得到新序列，用上标“(1)”表示，记为1-AGO：

X⁽¹⁾＝[x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),...,x⁽¹⁾(n)]

式中：

建立灰色GM(2，1)模型的二阶白化方程为：

式中ρ为空气密度，得到方程解为：

式(4)为预测值的解析表达式，式中λ₁，λ₂为特征方程λ²+a₁λ+a₂＝0的特征根，最后用x⁽¹⁾(t)累减得到最终预测结果：

x⁽⁰⁾(t)＝x⁽¹⁾(t)-x⁽¹⁾(t-1) (5)

对式(3)中的参数a₁、a₂和b初值，即灰色神经网络初始权值，利用最小二乘估计得到，其计算公式为：

A＝[a₁ a₂ b]^T＝(B_N^TB_N)^-1B_N^TY_N (6)

其中：

z⁽¹⁾(t)＝0.5x⁽¹⁾(t)+0.5x⁽¹⁾(t-1)

t＝2,3,…,n

而参数C₁和C₂则是通过求解方程而得。

3.根据权利要求2所述的一种用于风力发电机并网检测的风机输出模拟方法，其特征在于：参数求解方法为：C₁和C₂利用一阶差商代替积分项，即：

对(3)式两边求导有：

将式(8)带入式(7)有：

联立式(3)和式(9)就可求出参数C₁和C₂。

4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机并网检测的风机输出模拟方法，其特征在于：检测风机控制模块控制结果采用风电并网检测方法，即单台或多台风力发电机不与电网相连，与检测设备相连，检测设备模拟电网各种故障情况，看风机控制反应是否合格或符合相关标准。

5.根据权利要求4所述的一种用于风力发电机并网检测的风机输出模拟方法，其特征在于：风机发电数据是通过采样或者信号给控制设备。

6.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机并网检测的风机输出模拟方法，其特征在于：空气密度为：ρ＝1.293*(实际气压/标准气压)*(273/(气温+273))。