【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统电气设计，尤其涉及一种考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法及装置。
技术介绍
1、风力发电与传统火力发电相比，风力发电波动性较大，具体在于，风力发电具有冬季发电量大，夏季发电量少，白天风力发电量小，晚上风力发电发电量大等特性，而造成风力发电波动性较大的原因是风力发电受环境温度和风速、太阳日照强度等因素影响较大。
2、与此相对的，火力发电就不会受风速和太阳日照强度等因素影响，其全年发电量比较稳定，可以采用按导体长期发热允许电流选择的方式选择输电线路极限截面，这仅适用于火力发电。
3、然而，现有技术在风电场选择输电线路极限截面中也仍然采用仅适用于火力发电选取截面的方式，即按导体长期发热允许电流选择的方式去选取输电线路极限截面，这完全没有考虑到风电场的发电特性，导致导线留有的裕度过大，进而导致投资过多。
4、因此，如何解决现有技术中因未考虑风电场的发电特性，导致过度投资产生浪费的问题，是电力系统电气设计领域亟待解决的重要课题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法及装置，用以克服现有技术中因未考虑风电场的发电特性，导致过度投资产生浪费的缺陷，实现风机出力与导线载流能力的完美匹配，进而提升风电场输送容量。
2、一方面，本专利技术提供一种考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，包括：构建考虑环境温度和风速影响的风机出力模型；构建考虑环境温度和风速影响的架空导线载流模型；基于所述风机出
3、进一步地，所述风机出力模型表示如下：
4、；
5、其中，表示风力发电机的输出功率，表示风力发电机叶轮的利用系数，表示风力发电机叶轮的扫掠面积，表示环境温度，表示海拔高度，表示风速，表示风力发电机的切入风速，表示风力发电机输出额定功率时对应的风速，表示风力发电机的切出风速。
6、进一步地，所述架空导线载流模型表示如下：
7、；
8、其中，表示风电场导线的最大允许载流功率，表示环境温度，表示风速，表示导线线路的电压等级，表示功率因数，表示导线单位长度的对流散热功率，表示导线单位长度的辐射散热功率，表示导线单位长度的日照吸热功率，表示单位长度导体在运行温度为时的交流电阻，表示极限温度。
9、进一步地，所述风机出力曲面包括不同温度和风速影响下风力发电机的输出功率，所述载流功率曲面包括不同温度和风速影响下导线的最大允许载流功率；相应的，所述将所述风机出力曲面与所述载流功率曲面进行匹配，确定风电场导线截面和风力发电机数量，包括：在不同温度和风速影响下风力发电机的输出功率与导线的最大允许载流功率满足预设条件的情况下，获取目标风机输出功率和目标最大允许载流功率；根据所述目标风机输出功率和目标最大允许载流功率，确定所述风电场导线截面和风力发电机数量。
10、进一步地，还包括：在不同温度和风速影响下风力发电机的输出功率与导线的最大允许载流功率不满足预设条件的情况下，减少风力发电机数量，或者，增加风电场导线的截面。
11、进一步地，所述预设条件表示如下：
12、；
13、其中，表示风电场导线的最大允许载流功率，表示风力发电机数量，表示风力发电机的输出功率，表示环境温度，表示风速。
14、第二方面，本专利技术还提供一种考虑环境温度和风速影响的风电场扩容装置，包括：风机出力模型构建模块，用于构建考虑环境温度和风速影响的风机出力模型；架空导线载流模型构建模块，用于构建考虑环境温度和风速影响的架空导线载流模型；风机出力及载流功率曲面获取模块，用于基于所述风机出力模型和所述架空导线载流模型，根据目标区域的典型气象场景，获取风机出力曲面和载流功率曲面；风电场扩容模块，用于将所述风机出力曲面与所述载流功率曲面进行匹配，确定风电场导线截面和风力发电机数量，以扩大风电场的输送容量。
15、第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法。
16、第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法。
17、第五方面，本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法。
18、本专利技术提供的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，通过构建考虑环境温度和风速影响的风机出力模型，并构建考虑环境温度和风速影响的架空导线载流模型，进而基于风机出力模型和架空导线载流模型，根据目标区域的典型气象场景，获取风机出力曲面和载流功率曲面，从而，将风机出力曲面与载流功率曲面进行匹配，确定风电场导线截面和风力发电机数量，以扩大风电场的输送容量。该方法同时考虑环境温度和风速对风电场出力、导线载流能力的影响，通过将导线载流特性与风电出力特性相匹配，进一步提高了风电场架空导线的输送容量，为风电场的扩建及使用更加合理的导线提供了理论支撑。
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1.一种考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，所述风机出力模型表示如下：
3.根据权利要求1所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，所述架空导线载流模型表示如下：
4.根据权利要求1所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，所述风机出力曲面包括不同温度和风速影响下风力发电机的输出功率，所述载流功率曲面包括不同温度和风速影响下导线的最大允许载流功率；
5.根据权利要求4所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求4或5所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，所述预设条件表示如下：
7.一种考虑环境温度和风速影响的风电场扩容装置，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的考虑环
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，所述风机出力模型表示如下：
3.根据权利要求1所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，所述架空导线载流模型表示如下：
4.根据权利要求1所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，所述风机出力曲面包括不同温度和风速影响下风力发电机的输出功率，所述载流功率曲面包括不同温度和风速影响下导线的最大允许载流功率；
5.根据权利要求4所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求4或5所述的考虑环境温度和风速影响的风电场扩容...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶世顺，方琦淋，贺广零，樊秋敏，陈名湘，屈俊辉，
申请(专利权)人：湖南三一智慧新能源设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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