基于功率比例的风速误差分析方法技术

本发明专利技术提供一种基于功率比例的风速误差分析方法，该方法包括：获取风电场风机在设定时间段内至少两时点的预测风速和实测风速；根据风电场风机功率曲线获取各风速段对应的功率贡献比例；计算所述设定时间段内各时点处的风速误差；将各风速误差，分别乘以所述风速误差的实测风速所在风速段对应的功率贡献比例，获得各时点的新风速误差；对所述设定时间段内各时点的新风速误差求和取平均值，以得到基于功率比例的所述设定时间段对应的风速误差。应用本发明专利技术提供的基于功率比例的风速误差分析方法，可以获取更小的风速误差，提高功率的精度，为功率预测系统提高电力系统的稳定性提供可靠的依据。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术涉及电力系统技术，尤其涉及一种。
技术介绍
随着煤炭、石油及常规能源的日益衰减，对生态有利的新型能源，如风能、太阳能、潮汐能、水能等越来越受到人们的重视，其中风力发电已成为当今世界增长最快的可再生能源，许多国家把发展风力发电作为改善能源结构、减少环境污染和保护生态环境的一种措施，纳入国家发展规划。 风力发电技术在快速发展的同时，其本身的局限性也不断的凸显。随着风电能源的广泛应用，风机的单机容量和并网型风电场的规模也在迅速增加，在电力供应中所占比例越来越大。 然而，风电并网时，必须要考虑风电穿透功率极限问题。风电穿透功率(windpower penetrat1n)是指风电功率占系统总发电功率的比例，当风电穿透功率超过一定值之后，可能会严重影响电能质量和电力系统的运行，并且可能会危及常规发电方式，主要表现在电压和频率会有较大幅度的波动。更严重的，当风电机组由于风速过大而退出运行时，可能会给电力系统造成难以承受的冲击，由于风力发电存在间歇性和不确定性，这种现象发生的概率非常大。 风电大规模并网对电力系统产生很大的影响，针对这一问题解决办法之一是进行风电功率预测。如果能够比较准确的预测出风电场未来2?3天的发电功率，则有利于电力系统调度部门更加合理地安排调度计划，有效减轻风电对整个电网的影响。同时，风电功率短期预测还可以减少电力系统运行成本和旋转备用，提高风电穿透功率极限，并且有利于在电力市场环境下正确制定电能交换计划，以充分利用风力资源，获得更多的经济效益和社会效益。 风电场功率预测系统解决了上述问题，但同时也对该系统的精度有一定要求，准确的功率预测依赖于准确的风速预测，所以风速误差对功率的精度有决定作用。 现有技术中计算误差采用均方根误差或者平均绝对误差。均方根误差侧重的是两个样本的趋势的差异性，某一点的误差跳变可能导致均方根误差很大。而平均绝对误差得到的是两个样本的概况，无法反应误差曲线的变化趋势。 所以，现有技术无法根据风机发电机组发电特点，得出准确的预测风速误差。
技术实现思路
本专利技术提供一种，用于适应风机发电机组的发电特点，得到更为准确的风速误差。 本专利技术提供一种，包括: 获取风电场风机在设定时间段内至少两时点的预测风速和实测风速； 根据风电场风机功率曲线获取各风速段对应的功率贡献比例； 计算所述设定时间段内各时点处的风速误差； 将各风速误差，分别乘以所述风速误差的实测风速所在风速段对应的功率贡献比例，获得各时点的新风速误差； 对所述设定时间段内各时点的新风速误差求和取平均值，以得到基于功率比例的所述设定时间段对应的风速误差。 应用本专利技术提供的，能够结合各风速段的功率贡献来考虑风速误差，使得风速误差与风机发电特点匹配，从而可以获取更小的风速误差，即保证了获取更小的功率误差，提高了功率的精度，为功率预测系统帮助电网系统合理安排运行方式和应对措施，合理利用风资源，提高电力系统的稳定性提供可靠的依据。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的一种的流程图； 图2为满发电功率为1500KW的风机的功率曲线图。 【具体实施方式】 图1为本专利技术实施例提供的一种的流程图，该误差分析方法可以由任意服务器来进行数据获取和计算，适用于对风电场中各个风机的风速进行预测。当风电场中的风机有多台时，每一台风机均可采用如下的分析方法。如图1所示，该方法包括: 步骤101:获取风电场风机在设定时间段内至少两时点的预测风速和实测风速。 在本实施例中，所设定时间段为一天，但本专利技术不以此为限。预测风速是通过NWP(Numerical Weather Predict1n,数值天气预报)测出的风电场风机一天内至少两个时点的风速，再通过CFD (Computat1nal Fluid Dynamics,计算流体动力学)软件结合地形地貌特征、风机尾流等因素得到每台风机位置处的预测风速。实测风速是通过风机数据实时采集装置采集到的风速风向仪测得的一天内至少两时点的每台风机的风速数据。风速风向仪一般位于风机叶片后面的机舱上，测得的风速是被叶片吸收部分后的风速，因而可对其采集到的风速数据经过修正后作为实测数据使用。具体的修正方式可根据经验设定。所采集预测风速和实测风速的两时点的时间间隔为一预设时间，本实施例中为15分钟。 步骤102:根据风电场风机功率曲线获取各风速段对应的功率贡献比例。 图2为满发电功率为1500KW的风机的功率曲线图。该功率曲线可以基于历史值或经验值进行绘制，一般由风机厂商提供，预先设置。如图2所示，风机发电的切入风速为3米每秒，允许发电的最大风速为25米每秒，在这段风速之间功率曲线给出以I米每秒至3米每秒为间隔的风速对应的功率值，把风速从3米每秒至25米每秒以I米每秒为间隔划分不同的风速段，每个风速段内的功率增量除以满发电功率1500KW，即可得到该风速段对应的功率贡献比例。本实施例中各风速段的风速间隔为I米每秒。 步骤103:计算所述设定时间段内各时点处的风速误差。 本实施例中，可以计算一天内每个时点的预测风速和实测风速之间的绝对差值，作为风速误差。 步骤104:将各风速误差，分别乘以所述风速误差的实测风速所在风速段对应的功率贡献比例，获得各时点的新风速误差。 将一天内所得到的各时点的风速误差，分别乘以各风速误差的实测风速所在的风速段对应的功率贡献比例，获得各时点的新风速误差。 步骤105:对所述设定时间段内各时点的新风速误差求和取平均值，以得到基于功率比例的所述设定时间段对应的风速误差。 对一天内各时点的新风速误差求和取平均值，以得到基于功率比例的一天内对应的风速误差。 本实施例提供的，通过风电场风机功率曲线获取各风速段对应的功率贡献比例，再将各时点的风速误差分别乘以风速误差的实测风速所在风速段对应的功率贡献比例，获得各时点的新风速误差，最后对各时点的新风速误差求和取平均值，以得到基于功率比例的设定时间段对应的风速误差。应用本实施例提供的，能够结合各风速段的功率贡献来考虑风速误差，使得风速误差与风机发电特点匹配，从而可以获取更小的风速误差，即保证了获取更小的功率误差，提高了功率的精度，为功率预测系统帮助电网系统合理安排运行方式和应对措施，合理利用风资源，提高电力系统的稳定性提供可靠的依据。 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于功率比例的风速误差分析方法，其特征在于，包括：获取风电场风机在设定时间段内至少两时点的预测风速和实测风速；根据风电场风机功率曲线获取各风速段对应的功率贡献比例；计算所述设定时间段内各时点处的风速误差；将各风速误差，分别乘以所述风速误差的实测风速所在风速段对应的功率贡献比例，获得各时点的新风速误差；对所述设定时间段内各时点的新风速误差求和取平均值，以得到基于功率比例的所述设定时间段对应的风速误差。

【技术特征摘要】
1.一种基于功率比例的风速误差分析方法，其特征在于，包括: 获取风电场风机在设定时间段内至少两时点的预测风速和实测风速； 根据风电场风机功率曲线获取各风速段对应的功率贡献比例； 计算所述设定时间段内各时点处的风速误差； 将各风速误差，分别乘以所述风速误差的实测风速所在风速段对应的功率贡献比例，获得各时点的新风速误差； 对所述设定时间段内各时点的新风速误差求和取平均值，以得到基于功率比例的所述设定时间段对应的风速误差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据风电场风机功率曲线获取各风速段对应的功率贡献比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颖，朴金姬，甘家飞，叶红，申少帅，
申请(专利权)人：华锐风电科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11