一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法及装置。方案包括：步骤S1、每间隔固定时间Δt采集风力发电机组的叶轮前方预定距离d

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法及装置


[0001]本说明书涉及风力发电
，尤其涉及一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法及装置。

技术介绍

[0002]风能作为一种清洁且可再生的资源正在获得大规模的应用，然而风能具有随机性和间歇性，使得风力发电机组的出力不能像传统的火力发电机组一样可控。在大规模风力发电机组并网运行条件下，传统风功率预测系统主要服务于电网调度的需求，为低分辨率、中短期的预测功率的形式输出，通常以15分钟为时间分辨率，提供未来48小时风功率输出预测。
[0003]在现有的专利和文献中，关于风速的预测均15分钟为间隔，提供未来48小时风功率输出预测，而在风力发电机组运行在微网条件下，满足实时控制要求的高分辨率、超短期风速预测是亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：本专利技术提供一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法，包括：
[0005]每间隔固定时间Δt采集风力发电机组的叶轮前方预定距离d
r
处的风速v，得到所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列；
[0006]根据所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列，构建所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列；
[0007]根据所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列，利用插值法得到所述风力发电机组的叶轮处预定预测时间点的风速；
[0008]根据所述风力发电机组的叶轮处预定预测时间点的风速，计算所述风力发电机组的发电功率。
[0009]优选的，所述固定时间Δt的大小为0.005秒至5秒。
[0010]优选的，所述步骤S1中利用安装在风力发电机组的机舱上的风速测量设备测量叶轮前方预定距离d
r
处的风速。
[0011]优选的，所述风速测量设备为激光雷达测速仪或者超声波雷达测速仪。
[0012]优选的，所述叶轮前方预定距离d
r
的大小为50至500米。
[0013]优选的，所述根据所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列，构建所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列，具体包括：
[0014]对于所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列中的任一时间点t的风速v，得到所述风力发电机组的叶轮处时间点t
’
的风速v，其中
[0015]同时，本专利技术实施例还提供一种风力发电机组输出功率的超短期预测装置，包括：
[0016]第一风速时间序列获取模块，用于每间隔固定时间Δt采集风力发电机组的叶轮前方预定距离d
r
处的风速v，得到所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列；
[0017]第二风速时间序列获取模块，用于根据所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列，构建所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列；
[0018]叶轮处预定预测时间点风速计算模块，用于根据所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列，利用插值法得到所述风力发电机组的叶轮处预定预测时间点的风速；
[0019]发电功率计算模块，用于根据所述风力发电机组的叶轮处预定预测时间点的风速，计算所述风力发电机组的发电功率。
[0020]本说明书一个实施例能够达到以下有益效果：风速预测长期以来一直得不到较好的预测结果，主要因为风速本身的规律很难寻找，本专利技术实施例技术方案中利用设置在风力发电机组机舱上的风速测量设备测量叶轮前方预定距离处的风速，从而能够预测风力发电机组的叶轮处超短期内的风速，对风电功率进行精确预估，为电网调度、风电场运营维护等提供必要的依据。同时本实施例技术方案所需设备简单，进行预测所需的数据需求单一，相对容易得到，计算简单，耗费的计算资源相对也较少，适宜进行工业推广。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本说明书实施例提供的一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法的应用场景示意图；
[0023]图2为本说明书实施例提供的一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法的流程示意图；
[0024]图3为本说明书实施例提供的一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法的原理示意图；
[0025]图4为本说明书实施例提供的对应于图2的一种风力发电机组输出功率的超短期预测装置的结构示意图。
[0026]其中，1表示风速测量设备，2表示机舱，3表示塔筒，4表示叶轮。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]图1为本说明书实施例提供的一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法的应用场景示意图，下面结合图1对本说明书实施例提供的风力发电机组输出功率的超短期预测方法的应用场景进行说明。
[0029]如图1所示，在风力发电机组的塔筒3支撑的机舱2上安装有风速测量设备1，可以利用风速测量设备1对叶轮4前方预定距离d
r
处的风速进行持续测量，进而利用利用测量的叶轮4前方预定距离d
r
处的风速，进而可依据此风速预测风力发电机组的输出功率。
[0030]下面针对说明书实施例提供的一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法结合附图进行具体说明。
[0031]图2为本说明书实施例提供的一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法的流程示意图。
[0032]本专利技术实施例提供的一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法，包括：
[0033]步骤202：每间隔固定时间Δt采集风力发电机组的叶轮前方预定距离d
r
处的风速v，得到所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列。
[0034]步骤204：根据所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列，构建所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列。
[0035]步骤206：根据所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列，利用插值法得到所述风力发电机组的叶轮处预定预测时间点的风速。
[0036]步骤208：根据所述风力发电机组的叶轮处预定预测时间点的风速，计算所述风力发电机组的发电功率。
[0037]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组输出功率的超短期预测方法，其特征在于，包括：每间隔固定时间Δt采集风力发电机组的叶轮前方预定距离d
r
处的风速v，得到所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列；根据所述叶轮前方预定距离d
r
处的风速v的时间序列，构建所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列；根据所述风力发电机组的叶轮处的风速v
’
的时间序列，利用插值法得到所述风力发电机组的叶轮处预定预测时间点的风速；根据所述风力发电机组的叶轮处预定预测时间点的风速，计算所述风力发电机组的发电功率。2.根据权利要求1所述的风力发电机组输出功率的超短期预测方法，其特征在于，所述固定时间Δt的大小为0.005秒至5秒。3.根据权利要求1所述的风力发电机组输出功率的超短期预测方法，其特征在于，所述步骤S1中利用安装在风力发电机组的机舱上的风速测量设备测量叶轮前方预定距离d
r
处的风速。4.根据权利要求3所述的风力发电机组输出功率的超短期预测方法，其特征在于，所述风速测量设备为激光雷达测速仪或者超声波雷达测速仪。5.根据权利要求1所述的风力发电机组输出功率的超短期预测方法，其特征在于，所述叶轮前方预定距离d
r
的大小为...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁志平，王玉磊，
申请(专利权)人：鲁志平，
类型：发明
国别省市：