一种基于风电场功率预测的风机设备选择方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及涉及风力发电技术领域，具体涉及一种基于风电场功率预测的风机设备选择方法及系统，该方法包括：获取风电场的历史运行数据和历史数值天气预报数据；根据历史运行数据和历史数值天气预报数据建立历史功率曲线；获取风电场的实时数值天气预报数据并进行精细化处理，以得出风机预测功率；根据风机预测功率和运行状态数据确定风机发电成本，以根据风机发电成本确定风机设备对应的推荐等级。本发明专利技术通过对风电场的风机设备进行功率预测，进而预测风机发电成本，根据风机发电成本确定对应的推荐等级以辅助风电场站选择最优的风机设备，以提高发电效率。以提高发电效率。以提高发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风电场功率预测的风机设备选择方法及系统


[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体而言，涉及一种基于风电场功率预测的风机设备选择方法及系统。

技术介绍

[0002]风力发电量随着社会整体用电比例的增大而递增，正确预测电量在缓解电网峰顶常态压力、减少电力系统备用容量、提高电网风力容纳能力等方面都有着重要的意义，风电功率预测是用于保障风能安全、稳定、高效发电的一大重要技术手段。
[0003]而不同场站在进行设备选购过程中，大多不清楚何种设备源是最优的，导致在风电场站不能根据不同型号风电设备的运行情况进行选择。
[0004]因此，如何基于风电设备功率预测对其运行效率进行分析评价以为风电场站的设备选择提供辅助成为技术发展的新需求。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术提出了一种基于风电场功率预测的风机设备选择方法及系统，主要是为了解决如何基于风电设备功率预测对其运行效率进行分析评价以为风电场站的设备选择提供辅助的问题。
[0006]一个方面，本专利技术提出了一种基于风电场功率预测的风机设备选择方法，该方法包括：
[0007]获取风电场的历史运行数据和历史数值天气预报数据；其中，历史运行数据包括：风机平均功率；历史数值天气预报数据包括：风向值、风速值、空气湿度、气压值和气温值；
[0008]根据历史运行数据和历史数值天气预报数据建立历史功率曲线；
[0009]获取风电场的实时数值天气预报数据，对实时数值天气预报数据进行精细化处理，得到风电场实际地形条件下的预测风速值及预测风向值；
[0010]将预测风速值及预测风向值应用至历史功率曲线，以得出风机预测功率；
[0011]预设功率预测时段，获取功率预测时段内预设的运行状态数据，根据风机预测功率和运行状态数据确定风机发电成本，以根据风机发电成本确定风机设备对应的推荐等级；
[0012]其中，功率预测时段内预设的运行状态数据包括：风机平均运行时长、风机平均计划停运时长、风机平均负荷。
[0013]在本申请的一些实施例中，在根据风机预测功率和运行状态数据判断风机运行效率时，包括：
[0014]获取预设功率预测时段内的实时风机预测功率，根据实时风机预测功率计算得出预设功率预测时段内的风机预测平均功率A0；
[0015]获取风机平均负荷B0，预先设定第一预设风机负荷值B1、第二预设风机负荷值B2、第三预设风机负荷值B3、第四预设风机负荷值B4，且B1＞B2＞B3＞B4；预先设定第一预设调
整系数b1、第二预设调整系数b2、第三预设调整系数b3、第四预设调整系数b4，且1.2＞b1＞b2＞1＞b3＞b4＞0.8；
[0016]当B0≥B1时，选定第一预设调整系数b1对风机预测平均功率A0进行调整，调整后的风机预测平均功率为A0*b1；
[0017]当B1＞B0≥B2时，选定第二预设调整系数b2对风机预测平均功率A0进行调整，调整后的风机预测平均功率为A0*b2；
[0018]当B2＞B0≥B3时，选定第三预设调整系数b3对风机预测平均功率A0进行调整，调整后的风机预测平均功率为A0*b3；
[0019]当B3＞B0≥B4时，选定第四预设调整系数b4对风机预测平均功率A0进行调整，调整后的风机预测平均功率为A0*b4。
[0020]在本申请的一些实施例中，在选定第i调整系数bi对风机预测平均功率A0进行调整，i＝1，2，3，4，获得调整后的风机预测平均功率为A0*bi后，还包括：
[0021]获取风机平均运行时长Ca和风机平均计划停运时长Cb，根据风机平均运行时长Ca和风机平均计划停运时长Cb计算得出风机平均有效运行时长比率C0，C0＝Ca/(Ca+Cb)；
[0022]预先设定第一预设有效运行比率C1、第二预设有效运行比率C2、第三预设有效运行比率C3、第三预设有效运行比率C4，且C1＞C2＞C3＞C4；预先设定第一预设调整系数c1、第二预设调整系数c2、第三预设调整系数c3、第四预设调整系数c4，1.2＞c1＞c2＞1＞c3＞c4＞0.8；
[0023]当C0≥C1时，选定第一预设调整系数c1对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*c1；
[0024]当C1＞C0≥C2时，选定第二预设调整系数c2对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*c2；
[0025]当C2＞C0≥C3时，选定第三预设调整系数c3对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*c3；
[0026]当C3＞C0≥C4时，选定第四预设调整系数c4对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*c4。
[0027]在本申请的一些实施例中，在选定第i调整系数ci对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，i＝1，2，3，4，获得二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*ci后，还包括：
[0028]将二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*ci作为最终预测平均功率Ab；
[0029]预设功率预测周期内的风机平均投入成本D0；
[0030]根据风机平均运行时长Ca和风机平均计划停运时长Cb计算得出功率预测周期时长Cn，Cn＝Ca+Cb；
[0031]根据最终预测平均功率Ab和功率预测周期时长Cn计算得出功率预测周期内的风机平均发电量E0，E0＝Ab*Cn；
[0032]根据风机平均发电量E0和风机平均投入成本D0计算得出功率预测周期内的平均发电成本F0，F0＝E0/D0。
[0033]在本申请的一些实施例中，在根据风机平均发电量E0和风机平均投入成本D0计算得出功率预测周期内的平均发电成本F0后，还包括：
[0034]预先设定第一预设发电成本F1、第二预设发电成本F2、第三预设发电成本F3，且F1＞F2＞F3；预先设定第一预设推荐等级H1、第二预设推荐等级H2、第三预设推荐等级H3，且H1＞H2＞H3；
[0035]当F0≥F1时，选定第三预设发电等级H3作为风机设备的最终推荐等级；
[0036]当F1＞F0≥F2时，选定第二预设发电等级H2作为风机设备的最终推荐等级；
[0037]当F2＞F0≥F3时，选定第一预设发电等级H1作为风机设备的最终推荐等级。
[0038]另一个方面，本专利技术提出了一种基于风电场功率预测的风机设备选择系统，该系统包括：
[0039]数据采集单元，用于获取风电场的历史运行数据和历史数值天气预报数据，并获取风电场的实时数值天气预报数据；其中，历史运行数据包括：风机平均功率；历史数值天气预报数据包括：风向值、风速值、空气湿度、气压值和气温值；
[0040]数据处理单元，用于根据历史运行数据和历史数值天气预报数据建立历史本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风电场功率预测的风机设备选择方法，其特征在于，包括：获取所述风电场的历史运行数据和历史数值天气预报数据；其中，所述历史运行数据包括：风机平均功率；所述历史数值天气预报数据包括：风向值、风速值、空气湿度、气压值和气温值；根据所述历史运行数据和历史数值天气预报数据建立历史功率曲线；获取所述风电场的实时数值天气预报数据，对所述实时数值天气预报数据进行精细化处理，得到所述风电场实际地形条件下的预测风速值及预测风向值；将所述预测风速值及预测风向值应用至所述历史功率曲线，以得出风机预测功率；预设功率预测时段，获取所述功率预测时段内预设的运行状态数据，根据所述风机预测功率和运行状态数据确定风机发电成本，以根据所述风机发电成本确定风机设备对应的推荐等级；其中，所述功率预测时段内预设的运行状态数据包括：风机平均运行时长、风机平均计划停运时长、风机平均负荷。2.根据权利要求1所述的基于风电场功率预测的风机设备选择方法，其特征在于，在根据所述风机预测功率和运行状态数据判断风机运行效率时，包括：获取所述预设功率预测时段内的实时风机预测功率，根据实时风机预测功率计算得出所述预设功率预测时段内的风机预测平均功率A0；获取风机平均负荷B0，预先设定第一预设风机负荷值B1、第二预设风机负荷值B2、第三预设风机负荷值B3、第四预设风机负荷值B4，且B1＞B2＞B3＞B4；预先设定第一预设调整系数b1、第二预设调整系数b2、第三预设调整系数b3、第四预设调整系数b4，且1.2＞b1＞b2＞1＞b3＞b4＞0.8；当B0≥B1时，选定第一预设调整系数b1对风机预测平均功率A0进行调整，调整后的风机预测平均功率为A0*b1；当B1＞B0≥B2时，选定第二预设调整系数b2对风机预测平均功率A0进行调整，调整后的风机预测平均功率为A0*b2；当B2＞B0≥B3时，选定第三预设调整系数b3对风机预测平均功率A0进行调整，调整后的风机预测平均功率为A0*b3；当B3＞B0≥B4时，选定第四预设调整系数b4对风机预测平均功率A0进行调整，调整后的风机预测平均功率为A0*b4。3.根据权利要求2所述的基于风电场功率预测的风机设备选择方法，其特征在于，在选定第i调整系数bi对风机预测平均功率A0进行调整，i＝1，2，3，4，获得调整后的风机预测平均功率为A0*bi后，还包括：获取风机平均运行时长Ca和风机平均计划停运时长Cb，根据所述风机平均运行时长Ca和风机平均计划停运时长Cb计算得出风机平均有效运行时长比率C0，C0＝Ca/(Ca+Cb)；预先设定第一预设有效运行比率C1、第二预设有效运行比率C2、第三预设有效运行比率C3、第三预设有效运行比率C4，且C1＞C2＞C3＞C4；预先设定第一预设调整系数c1、第二预设调整系数c2、第三预设调整系数c3、第四预设调整系数c4，1.2＞c1＞c2＞1＞c3＞c4＞0.8；当C0≥C1时，选定第一预设调整系数c1对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次
调整，二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*c1；当C1＞C0≥C2时，选定第二预设调整系数c2对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*c2；当C2＞C0≥C3时，选定第三预设调整系数c3对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*c3；当C3＞C0≥C4时，选定第四预设调整系数c4对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*c4。4.根据权利要求3所述的基于风电场功率预测的风机设备选择方法，其特征在于，在选定第i调整系数ci对调整后的风机预测平均功率A0*bi进行二次调整，i＝1，2，3，4，获得二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*ci后，还包括：将二次调整后的风机预测平均功率为A0*bi*ci作为最终预测平均功率Ab；预设所述功率预测周期内的风机平均投入成本D0；根据风机平均运行时长Ca和风机平均计划停运时长Cb计算得出功率预测周期时长Cn，Cn＝Ca+Cb；根据最终预测平均功率Ab和功率预测周期时长Cn计算得出所述功率预测周期内的风机平均发电量E0，E0＝Ab*Cn；根据风机平均发电量E0和风机平均投入成本D0计算得出所述功率预测周期内的平均发电成本F0，F0＝E0/D0。5.根据权利要求4所述的基于风电场功率预测的风机设备选择方法，其特征在于，在根据风机平均发电量E0和风机平均投入成本D0计算得出所述功率预测周期内的平均发电成本F0后，还包括：预先设定第一预设发电成本F1、第二预设发电成本F2、第三预设发电成本F3，且F1＞F2＞F3；预先设定第一预设推荐等级H1、第二预设推荐等级H2、第三预设推荐等级H3，且H1＞H2＞H3；当F0≥F1时，选定第三预设发电等级H3作为所述风机设备的最终推荐等级；当F1＞F0≥F2时，选定第二预设发电等级H2作为所述风机设备的最终推荐等级；当F2＞F0≥F3时，选定第一预设发电等级H1作为所述风机设备的最终推荐等级。6.一种基于风电场功率预测的风机设备选择系统，其特征在于，应...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱耿峰，邓安洲，孙超，刘祥，张佳，孙浩，
申请(专利权)人：华能青海发电有限公司新能源分公司，
类型：发明
国别省市：