一种具有一体化功能的风电场监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有一体化功能的风电场监控系统，具有风电场预测误差分析功能、风电场有功控制功能和风电场无功控制功能，根据风电功率预测数据确定风电场的相对误差，建立风电功率预测误差置信评估模型，并确定模型参数，根据模型参数建立参数的回归模型并确定风电功率期望值，接受有功出力调控指令，并进行有功调控，完成有功出力控制，设定风电场无功出力值，将无功出力值按风电机组容量比例分配到每台风电机组，进行无功调控，本发明专利技术能够综合考虑风电功率预测的偏差并对其进行合理评估，增强风电场有功功率控制的合理性，有助于实现风电场的智能控制，提高风电场的运营、管理水平，对于提高风电运行控制的准确性和合理性具有重要意义。

Wind farm monitoring system with integrated function

The invention discloses a wind farm monitoring system with integrated functions, with prediction error analysis of wind farm active function, control function and control function of reactive power for wind farms based on wind farm, wind power forecasting data to determine the relative error of wind farm, a wind power prediction error confidence evaluation model, and to determine the model parameters. And determine the expected value of wind power based on the model parameters of the model to establish the parameters of the active power regulation, accept instruction, and active control, complete control of active power, reactive power output of wind farm setting value, the reactive power output value according to the ratio of wind turbine capacity allocated to each turbine, reactive power regulation, the the invention can consider the deviation of wind power prediction and reasonable evaluation of the wind farm, enhance the rationality of active power control, contribute to The intelligent control of the existing wind farm to improve the operation and management level of the wind farm is of great significance for improving the accuracy and rationality of wind power operation control.

【技术实现步骤摘要】
一种具有一体化功能的风电场监控系统
本专利技术涉及风电场监控系统
，具体的说是一种具有一体化功能的风电场监控系统。
技术介绍
我国风电经过连续多年的高速发展，关键技术缺失导致风电场难以完全适应并网要求，风电发展进入平台期，风电在电网适应性上的问题逐渐凸显，大规模的风电并网对电力系统安全稳定运行带来压力，提高风电的电网适应性，建设电网友好型风电场刻不容缓。所谓电网友好即要求风电场能够尽可能的像常规电厂一样实现可测、可控和可调，上述三点要求对风电场运行和控制相关技术提出了明确要求。风电场可控就是要求风电场能够根据功率预测信息和电网安全稳定运行需求，综合考虑风电机组自身的运行约束和响应能力，具备自动调节有功和无功功率对的能力，对电网提供稳态和暂态条件下的支撑。因此，为克服上述技术的不足而设计出一款能够实现功率预测、有功控制和无功控制的交互，实现控制的统一协调，能更加准确的实现控制目标并实施控制,提高风电场的运营、管理水平的一种具有一体化功能的风电场监控系统，正是专利技术人所要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种具有一体化功能的风电场监控系统，能够实现功率预测、有功控制和无功控制的交互，实现控制的统一协调，有助于更加准确的实现控制目标并实施控制,提高风电场的运营、管理水平。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有一体化功能的风电场监控系统，其包括风电场预测误差分析模块、风电场有功控制模块和风电场无功控制模块。进一步，所述的风电场预测误差分析模块包括以下步骤：a、根据风电功率预测数据确定风电场的相对误差e，其中，Ppre为风电场预测功率，Pact为风电场实际功率，Pfarm为风电场额定功率；b、建立风电功率预测误差置信评估模型，并确定所述模型参数，对于随机变量Y的一个随机样本{y1,y2,…,yn}，τ分位数的样本分位数线性回归要求满足：minβ∈R∑iρτ(yi-xi′β(τ))(2)其中，R为功率数据集合，ρ为检验函数，x′i为功率影响因子；利用内点法求解argminβ∈R∑iρτ(yi-xi′β(τ))得到的参数估计值将式所述检验函数代入上式argminβ∈R∑iρτ(yi-xi′β(τ))，求取即为唯一的τ回归分位数；c、根据所述模型参数建立所述参数的回归模型并确定风电功率期望值，其中，eτ为根据建立的分位回归模型，得到对应的风电功率误差范围，e为相对误差。进一步，所述的风电场有功控制模块包括以下步骤：a、接受有功出力调控指令，若有功出力调控指令来自电网调度中心，置判断标志flag为0，若有功出力调控指令来自现地层，置判断标志flag为1；b、根据设定的有功最大变化率λ，按式(1)计算每分钟的风电场实时有功出力P：P＝Ppre+λ×Pmax(4)式中，Ppre为前一分钟的风电场实时有功出力，Pmax为风电场的最大有功出力，当风电场装机容量Pins<30MW时，λ·Prmax≤6MW/min，当30MW≤Pins≤150MW时，λ·Prmax≤Pins/5，当Pins>150MW时，λ·Prmax≤30MW/min；c、当flag＝0，进入步骤d，当flag＝1，按式(2)对风电场有功实时出力进行校验P≤0.9Pava(5)式中，Pava为风电场可用最大有功出力，若满足式(5)，进入步骤d，否则，退出控制；d、将得到的风电场实时有功出力按风电机组容量比例分配到每台风电机组，进行有功调控，完成一次风电场有功出力控制；e、对调控后的风电场实时有功出力进行采样，若满足有功出力调控指令的要求，退出控制，等待下一个调控指令，否则，回到步骤b。进一步，所述的风电场无功控制模块包括以下步骤：a、设定风电场无功出力值；b、将无功出力值按风电机组容量比例分配到每台风电机组，进行无功调控。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术为风电场能够综合考虑风电功率预测的偏差并对其进行合理评估，增强风电场有功功率控制的合理性，能够有助于实现风电场的智能控制，提高风电场的运营、管理水平，对于提高风电运行控制的准确性和合理性具有重要意义。附图说明图1为本专利技术实施例的一体化功能的风电场监控系统功能示意图。图2为本专利技术实施例的风电场预测误差分析流程图。图3为本专利技术实施例的风电场有功控制流程图。图4为本专利技术实施例的风电场无功控制流程图。图5为本专利技术实施例的5个风电场24小时的预测功率、实际发电和给定的调度指令曲线图。图6为本专利技术实施例的考虑风电功率预测误差的有功控制效果曲线图。图7为本专利技术实施例的采用本专利技术方法时1#风电场的有功控制目标值与实际值曲线图。图8为本专利技术实施例的采用本专利技术方法时2#风电场的有功控制目标值与实际值曲线图。图9为本专利技术实施例的采用本专利技术方法时3#风电场的有功控制目标值与实际值曲线图。图10为本专利技术实施例的采用本专利技术方法时4#风电场的有功控制目标值与实际值曲线图。图11为本专利技术实施例的采用本专利技术方法时5#风电场的有功控制目标值与实际值曲线图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。参见本专利技术实施例的一体化功能的风电场监控系统功能示意图，该结构为一种具有一体化功能的风电场监控系统，包括有风电场预测误差分析功能、风电场有功控制功能和风电场无功控制功能，监控系统通过如下方法实现以上功能：实施例1：(1)如图2所示，为风电场预测误差分析流程图，其实现步骤如下：a、根据风电功率预测数据计算风电场的相对误差ε，若风电场预测功率为Ppre，风电场实际功率为Pact，风电场额定功率为Pfarm，则风电场的相对误差ε为；b、采用分位数回归方法建立风电功率预测误差置信评估模型，利用内点法评估模型参数；对于随机变量Y的一个随机样本{y1,y2,…,yn}，通常τ分位数的样本分位数线性回归要求满足：minβ∈R∑iρτ(yi-xi′β(τ))(2)利用内点法求解argminβ∈R∑iρτ(yi-xi′β(τ))可以得到式参数估计值可求取即为唯一的τ回归分位数；c、评估风电功率期望值，由步骤c可得满足一定置信度要求的风电预测功率分位数(τ1,…,τn)，根据分位数(τ1,…,τn)建立分位回归模型，并得到对应的风电功率误差范围eτ及其概率分布F(P)，进一步得到风电功率期望。(2)如图3所示，为风电场有功控制流程图，其实现步骤如下：a、接受有功出力调控指令，若有功出力调控指令来自电网调度中心，置判断标志flag为0，若有功出力调控指令来自现地层，置判断标志flag为1；b、根据设定的有功最大变化率λ，按式(1)计算每分钟的风电场实时有功出力P：P＝Ppre+λ×Pmax(4)式中，Ppre为前一分钟的风电场实时有功出力，Pmax为风电场的最大有功出力，当风电场装机容量Pins<30MW时，λ·Prmax≤6MW/min，当30MW≤Pins≤150MW时，λ·Prmax≤Pins/5，当Pins>150MW时，λ·Prmax≤30MW/min；c、当flag＝0，进入步骤d，当fl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一体化功能的风电场监控系统，其特征在于：其包括风电场预测误差分析模块、风电场有功控制模块和风电场无功控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种具有一体化功能的风电场监控系统，其特征在于：其包括风电场预测误差分析模块、风电场有功控制模块和风电场无功控制模块。2.根据权利要求1所述的一种具有一体化功能的风电场监控系统，其特征在于：所述的风电场预测误差分析模块包括以下步骤：a、根据风电功率预测数据确定风电场的相对误差e，其中，Ppre为风电场预测功率，Pact为风电场实际功率，Pfarm为风电场额定功率；b、建立风电功率预测误差置信评估模型，并确定所述模型参数，对于随机变量Y的一个随机样本{y1,y2,…,yn}，τ分位数的样本分位数线性回归要求满足：minβ∈R∑iρτ(yi-x′iβ(τ))(2)其中，R为功率数据集合，ρ为检验函数，x′i为功率影响因子；利用内点法求解argminβ∈R∑iρτ(yi-x′iβ(τ))得到的参数估计值将式所述检验函数代入上式argminβ∈R∑iρτ(yi-x′iβ(τ))，求取即为唯一的τ回归分位数；c、根据所述模型参数建立所述参数的回归模型并确定风电功率期望值，其中，eτ为根据建立的分位回归模型，得到对应的风电功率误差范围，e为相对误差。3.根据权利要求1所述的一种具有一体化功能的风电场监控系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁剑锋，李文浩，梁兆洪，
申请(专利权)人：南京天谷电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32