[发明专利]一种以出力平稳为目标的流域风电场群规划方法

说明书

本发明公开了一种以出力平稳为目标的流域风电场群规划方法，包括如下步骤，选定待规划流域，明确待规划流域的边界，确定待规划流域内需要规划的风电场数量；根据待规划流域的边界，基于WRF模式构建能够覆盖待规划流域的中尺度数值天气模式；利用获取的目标年期间的全球fn l数据驱动中尺度数值天气模式，获取待规划流域在目标年期间的精细化网格风场数据；在精细化网格风场数据中，以出力平稳为目标，借助PSO寻优算法，确定最佳的风电场布局。优点是：利用优化方法，借助精细化的数值模拟技术，以流域为单位，在流域内规划最优化的风电场群配置，使流域中的这些风电场同时发电时，保持相对的平稳，降低风电大范围上网或者风电与水电打捆输出的难度。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种以出力平稳为目标的流域风电场群规划方法。

背景技术

目前，世界能源格局发生了重大变化，以水电、风电、光伏为代表的新能源得到了快速的发展。控碳、减碳是人类社会的共识，在今后相当长的一段时间内，新能源占比会不断提高。其中，风电具有取之不尽用之不竭的优点，但风电也具有稳定性差，难以存储的缺点，导致风电在某些地区上网困难。为了解决风电上网困难的问题，水风电打捆输出被提了出来，并成为当前研究的前沿和重点。因此，以流域为单位的风电场规划及建设就显得异常重要，但目前的风电场规划因技术、数据等方面的原因，多以单个风电场的资源最大化为目标，并不考虑风电场群中各风电场出力间的协调，由此建设的流域风电场群，无法从区域资源特性角度保证风电场出力的平稳性，只能完全依靠水电的频繁调节或者大范围弃风保证电力系统的稳定，难以从资源特性上达到风电场群整体平稳输出的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以出力平稳为目标的流域风电场群规划方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种以出力平稳为目标的流域风电场群规划方法，包括如下步骤，

S1、选定待规划流域，明确待规划流域的边界，确定待规划流域内需要规划的风电场数量；

S2、根据待规划流域的边界，基于WRF模式构建能够覆盖待规划流域的中尺度数值天气模式；

S3、获取目标年期间的全球fnl数据，利用目标年期间的全球fnl数据驱动构建好的中尺度数值天气模式，获取待规划流域在目标年期间的精细化网格风场数据；

S4、在精细化网格风场数据中，以出力平稳为目标，借助PS0寻优算法，确定最佳的风电场布局。

优选的，步骤S4具体包括如下内容，

S41、设定风电场要求的最低年平均风速Vmin，并将其作为寻优的限制性指标：

S42、设定最大寻优次数；

S43、选定变异系数CV为评价风功率时间序列稳定性的指标，设定最小化变异系数CV为寻优目标；则变异系数的计算公式为，

CV＝(SD/Mean)×100％

其中，SD为标准偏差；Mean为平均值；x_i为待计算变异系数的风功率时间序列中的第i时刻的数值；为待计算变异系数的风功率时间序列所有时刻数值的算数平均值；n为待计算变异系数的风功率时间序列的时刻总数；

S44、设定目标变异系数CV_obj，设置最小变异系数CV_min的初始值为一个极大值，初始化与其对应的风电场群的位置Po，