[发明专利]一种风电一次调频潜力不确定性建模方法

权利要求书

1.一种风电一次调频潜力不确定性建模方法，其特征在于，包括：

步骤S1，获取风机减载运行状态下历史转子转速、运行风速、桨距角和功率实测运行数据并进行预处理；

步骤S2，根据风机减载后的运行数据对风机的风能利用系数模型参数辨识；

步骤S3，通过历史风速预测序列结合风能利用系数模型计算风电参调频释放最大转子动能平均注入功率和一次调频平均注入功率的预测误差；

步骤S4，对释放最大转子动能平均注入功率和一次调频平均注入功率的预测误差序列进行核密度估计得到边缘分布，利用动态Copula函数建立预测误差之间联合分布模型；

步骤S5，通过离散卷积法生成释放最大转子动能平均注入功率和一次调频平均注入功率之和的概率密度函数，计算不同置信水平下的不确定性区间；

所述步骤S2具体包括：

步骤S21，根据实测运行数据，计算对应时刻点的叶尖速比和风能利用系数；

步骤S22，通过判断各时刻点桨距角是否为零对运行数据集进行筛选，将桨距角为零时刻点下风机运行最大风速记为临界风速；

步骤S23，根据风能利用系数模型计算各时刻采样点的拟合值；

步骤S24，对风能利用系数模型中的参数进行辨识；

叶尖速比λ的计算方式为：

其中，v和ω分别表示风机该时刻点风速和转子转速，R为风机风轮半径；

风能利用系数实际值C_p的计算方式为：

其中，P是风机输出功率，ρ是空气密度，v和R分别表示风机输入风速和风轮半径；

风能利用系数模型如下所示：

其中，λ和β分别为叶尖速比和桨距角，i和j分别为λ和β的阶数，a_ij为各项系数；

风能利用系数模型中所有系数构成如下所示的待求解矩阵A_C：

对于风能利用系数C_p，最大功率跟踪状态下的桨距角和叶尖速比关系表示为：

当桨距角满足β＝0时，求解上式得到最大功率跟踪状态下最优叶尖速比λ_opt，进一步对上式化简得到：

β＝f_b(λ)

根据运行风速计算给定预留减载水平下的理想减载点的方式为：

其中，ω_max为风机最大转子转速；

结合运行风速、实测转子转速和桨距角计算给定预留减载水平下理想减载曲线上的实际运行点的方式为：

对风能利用系数模型中的参数进行辨识，减载运行模式下关于待求解矩阵A_C的风能利用系数参数辨识问题表示为：

其中，k表示第k个时刻采样点，N为样本总长度，通过内点法对上述问题求解。

2.根据权利要求1所述的风电一次调频潜力不确定性建模方法，其特征在于，所述步骤S1中的预处理具体包括：

根据获取的实测运行数据判断是否存在数据缺失和异常值，当转子转速、运行风速、桨距角和功率实测数据任意一项数据存在数据缺失和异常值现象则弃置对应时刻的所有数据，否则对该时刻的数据进行保留。