[发明专利]风电场功率调度方法、装置及电子设备有效
申请号: | 202110391868.9 | 申请日: | 2021-04-12 |
公开(公告)号: | CN112865187B | 公开(公告)日: | 2022-04-26 |
发明(设计)人: | 胡阳;蔡玮;房方;郭小江;王庆华;刘吉臻 | 申请(专利权)人: | 华北电力大学;华能集团技术创新中心有限公司 |
主分类号: | H02J3/38 | 分类号: | H02J3/38;H02J3/46 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 荣颖佳 |
地址: | 102206*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电场 功率 调度 方法 装置 电子设备 | ||
1.一种风电场功率调度方法,其特征在于,包括:
对风电机组中所包括的风机进行减载率分析,确定所述风机的减载率与风速的关系;
获取预设的高斯混合模型,根据所述高斯混合模型和所述减载率与风速的关系对所述风机的出力特性进行概率拟合,得到所述风电机组在特定风速下所述风机的最大出力的概率分布模型,其中,所述高斯混合模型用于表征所述风机的最大出力能力;
基于所述概率分布模型,以及,当前所述风电机组对应的风电场功率调度要求,构建所述风电机组匹配的风电场功率调度的多目标优化函数;
按照预设的算法对所述多目标优化函数进行迭代求解,得到所述多目标优化函数的最优解,基于所述最优解生成所述风电机组的负荷分配方案,以对所述风电机组进行调度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对风电机组中所包括的风机进行减载率分析,确定所述风机的减载率与风速的关系的步骤,包括:
获取所述风机的额定风速参数,以及,当前风机所处环境的实际风速参数;
基于所述额定风速参数和所述实际风速参数确定所述风电机组中包括的风机的减载率与风速的对应关系。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述额定风速参数和所述实际风速参数确定所述风电机组中包括的风机的减载率与风速的对应关系的步骤,包括:
如果所述实际风速参数小于所述额定风速参数,则所述风机的减载率与风速的对应关系表示为:
如果所述实际风速参数大于所述额定风速参数,则所述风机的减载率与风速的对应关系表示为:
其中,dmax(v)为风速为v时的最大减载率,λopt为最佳叶尖速比,λ为叶尖速比,ω为风机叶片的角速度,Cp为风能利用系数,β为桨矩角;β0为初始桨距角,βmax为桨距角可调节的范围的上限。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述高斯混合模型和所述减载率与风速的关系对所述风机的出力特性进行概率拟合,得到所述风电机组在特定风速下所述风机的最大出力的概率分布模型的步骤包括:
选择预设的误差评价指标,根据所述误差评价指标确定所述高斯混合模型的维度;
获取所述风机在常规运行状态下输出功率的历史数据;
基于所述维度和所述减载率与风速的关系对所述历史数据进行 概率分布拟合,得到所述风电机组在特定风速下所述风机的最大出力的概率分布模型。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述风机的最大出力的概率分布模型用于表征所述风机的出力能力和出力稳定性;
所述基于所述概率分布模型,以及,当前所述风电机组对应的风电场功率调度要求,构建所述风电机组匹配的风电场功率调度的多目标优化函数的步骤,包括:
基于所述概率分布模型构建关于功率平衡的第一目标函数,其中,所述第一目标函数用于表征使风电场输出功率的跟踪误差最小化;以及,
构建表征所述风电机组完成风电场功率调度要求的概率的第二目标函数,其中,所述第二目标函数确定为极大化所述风电机组能够完成所述风电场功率调度要求的概率。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一目标函数表示为:
其中,n为所述风电机组中所包括的风机的数量,xk为分配给第k台风机的功率任务,xloss为功率损失,xd为风电场功率调度要求所对应的调度功率;
所述第二目标函数表示为:
其中,将第k台风机能够完成所分配的功率任务记为事件Ck,整个风电机组可以完成的风电场功率调度要求所对应的调度功率记为事件CFarm,风电场完成风电场功率调度要求所对应的调度功率的概率为各台风机完成自身功率任务的联合概率。
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