[发明专利]一种支撑风电场黑启动的风速特征分析方法

摘要

本发明的一种支撑风电场黑启动的风速特征分析方法，在待启动热电机组辅机功率需求条件约束下，通过定义黑启动下限风速、时间连续条件的风速概率密度指标，刻画分析风电场的风速特性，评估不同风电场所表现出的黑启动可行性，从而选择满足待启动热电厂辅机功率需求的风电场辅助电网黑启动，对风多水少的地区大停电后进行风电场黑启动具有重要指导意义。其方法科学合理，适用性强，效果佳。

主权项

1.一种支撑风电场黑启动的风速特征分析方法，其特征是，它包括以下内容：1)确定待启动机组辅机需求①由辅机自身设备功率叠加得到带启动电厂辅机功率PM；②由式(1)‑式(4)确定各风电场满足黑启动的最小发电功率Pτ_lim以及最小输出功率Plim：Plim＝(1+α)PM                          (1)nPW‑PZ＞(1+α)PM                      (2)PWmin＝Plim/n                           (3)Pτ_lim＝(1+α)PM+PZ                     (4)式中，n为风电场机组数量；PW为单台机组可发功率；PZ为风电场自用电系统功率；PM为待启动电厂辅机功率；单台风电机组最小发电功率PWmin；系数α为线路损耗率，取电网运行标准α＝0.085；2)定义评估指标③定义黑启动下限风速，即满足需求的风速为黑启动下限风速vlim，通过风电场实测v‑P曲线式(5)求得，式中，R为风轮半径；ρ为空气密度；Cp为风能利用系数，考虑尾流效应，取风电场平均风能利用效率Cp＝0.48；④定义连续时间条件下的风速概率密度：在黑启动下限风速条件下，根据选定的时间尺度内的风速采样数据，以火电机组热启动时间作为时长标准30‑45min，则连续时间条件的下限风速概率密度P为该数据子集的概率密度，由式(6)表示：式中，v为风速；vmax为最大风速；vτ_lim为连续时间条件的下限风速；风电机组对风能的利用会出现一定的偏差，即有时需要保留稍大于启动下限风速来保证需求功率的输出，取实测数据中满足单台机组最低发电功率的最大风速为裕度风速vσ‑t_lim，大于裕度风速值的为可执行风速、小于下限风速值的为不可执行风速，其概率分别为式(7)、式(8)；P+和P‑分别为倾向可执行风速和倾向不可执行风速的概率，两者的相对大小能够直观的体现可行性的倾向程度，则可行性概率相对倾度η为式(9)表示：式(9)中：当η＞1时，相对倾向于可执行风速；当η＜1时，相对倾向于不可执行风速；内容1)至2)的评估指标反映了风电场的风速特性对风电场黑启动可行性的影响，体现了不同风电场所表现出的风电场黑启动的可行性。