基于样板风机法的风电场理论功率计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于样板风机法的风电场理论功率计算方法，包括以下步骤：对风电场样板机历史实测出力数据进行统计分析，并根据风电出力特性及风机理论出力设计曲线进行样板机理论出力分析；根据样板机组历史数据建立风电场理论功率计算模型；进行风电场风机实时信息数据实时统计风电场实际运行风机数；确认样板机实际运行情况；将样板机实际运行数据输入风电场理论功率计算模型；输出风电场理论功率实时数据，对比分析风电场实际运行结果。达到准确计算电场理论功率，从而合理调度电网、节约资源的目的。
【专利说明】基于样板风机法的风电场理论功率计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统新能源【技术领域】，具体地，涉及一种基于样板风机法的风电 场理论功率计算方法。
【背景技术】
[0002] 2006年1月1日，《可再生能源法》的正式实施为风电的发展提供了新的推动力和 保障，我国的风力发电进入了大规模发展阶段，"建设大基地，接入大电网"已成为风电开发 的主要模式。截止2012年底，中国累计装机容量75324. 2MW，占全球的26. 7%，居世界首位。
[0003] 大规模风电的接入给电网调峰带来很大的压力，受调峰能力及网架结构的制约， 多个风电基地出现较大规模弃风限电的情况。目前风电入网特别是并网风电弃风限电问题 已成为各方关注的焦点。对风电场理论功率与电量评估的计算不精确，造成电网运行矛盾、 促进风电行业的良性发展等方面具有重要意义。
[0004] 由于大规模风电的集中并网，远距离输送、高电压的输送要求，呈现出与国外风电 发展模式显著不同的特点，由此带来的电网技术和经济问题尤为突出，更为复杂。地处偏远 的风电基地大多遭遇送出瓶颈，限电问题十分严重。造成无法对电网进行精确调度，造成资 源浪费的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于样板风机法的风电场理论功率 计算方法，以实现准确计算电场理论功率，从而合理调度电网、节约资源的优点。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 一种基于样板风机法的风电场理论功率计算方法，包括以下步骤： 步骤1 :对风电场样板机历史实测出力数据进行统计分析，并根据风电出力特性及风 机理论出力设计曲线进行样板机理论出力分析； 步骤2 :根据样板机组历史数据建立风电场理论功率计算模型； 步骤3 :进行风电场风机实时信息数据实时统计风电场实际运行风机数； 步骤4 :确认样板机实际运行情况； 步骤5 :将样板机实际运行数据输入风电场理论功率计算模型； 步骤6:输出风电场理论功率实时数据，对比分析风电场实际运行结果。
[0007] 根据本发明的优选实施例，上述样板机选择标准具体如下： 在风电场中选择不超过10%的风机作为样板风机，样板机的确定按照地理位置和地势 均匀分布，选取不同型号、不同容量的机组准确反映该风电场的实际发电能力，当样板机故 障时，用相邻风机替代故障样板机。
[0008] 本发明的技术方案具有以下有益效果： 本发明的技术方案，基于样板风机法的风电场理论功率计算方法，对风电场"样板机" 不限电，以其发电量作为同类风机的理论应发电量，减去同类各机组实际发电量，再进行汇 总得出该风电场的理论功率，能够准确的计及风电场在当时风速、温度、地理位置及尾流等 各种客观因素。从而达到准确计算电场理论功率，从而合理调度电网、节约资源的目的。
[0009] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明实施例所述的基于样板风机法的风电场理论功率计算方法流程图。
【具体实施方式】
[0011] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0012] 如图1所示，一种基于样板风机法的风电场理论功率计算方法，包括以下步骤： 步骤1 :对风电场样板机历史实测出力数据进行统计分析，并根据风电出力特性及风 机理论出力设计曲线进行样板机理论出力分析； 步骤2 :根据样板机组历史数据建立风电场理论功率计算模型； 步骤3 :进行风电场风机实时信息数据实时统计风电场实际运行风机数； 步骤4 :确认样板机实际运行情况； 步骤5 :将样板机实际运行数据输入风电场理论功率计算模型； 步骤6:输出风电场理论功率实时数据，对比分析风电场实际运行结果。
[0013] 其中，样板机选择标准具体如下： 在风电场中选择不超过10%的风机作为样板风机，样板机的确定按照地理位置和地势 均匀分布，选取不同型号、不同容量的机组准确反映该风电场的实际发电能力，当样板机故 障时，用相邻风机替代故障样板机。
[0014] 本发明的技术方案是：为计算出准确的风电场理论功率，以风电场大量的单台历 史出力数据为基础，采用现有插值法和数理统计学的方法对其进行前期处理，通过"样板 机"不限电建立风电场理论功率计算模型，并考虑风电场尾流效应和风机实际运行情况等 客观问题，具体如下： 1)选择样板风机：在风电场中选择不超过10%的风机作为样板风机。风电场样板机的 选取数量原则上要求不超过风电机组数量10%，具体按照调度要求；样板机的确定按照地 理位置和地势均匀分布，选取不同型号、不同容量的机组准确反映该风电场的实际发电能 力。当样板机故障时，风电场可用相邻风机替代故障样板机，并及时报告电力调度机构。具 体样板风机的选取考虑风电场地形、地貌，风机分布地理位置，风电场电气接线方式及馈线 风机分布等因素。
[0015] 2)首先通过样板机的历史数据进行单台风机理论出力规律分析，并建立风电场整 体理论出力模型； 3)输入具体实时数据进行实时理论功率计算。
[0016] 综上所述，本发明技术方案具有以下特点： 根据风电场风机长期出力特性分析，风电场大量的单台历史出力数据为基础，采用插 值法和数理统计学的方法对其进行前期处理，通过"样板机"不限电建立风电场理论功率计 算模型，该模型的建立具有重要的实用价值。
[0017] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种基于样板风机法的风电场理论功率计算方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1 :对风电场样板机历史实测出力数据进行统计分析，并根据风电出力特性及风 机理论出力设计曲线进行样板机理论出力分析； 步骤2 :根据样板机组历史数据建立风电场理论功率计算模型； 步骤3 :进行风电场风机实时信息数据实时统计风电场实际运行风机数； 步骤4 :确认样板机实际运行情况； 步骤5 :将样板机实际运行数据输入风电场理论功率计算模型； 步骤6 :输出风电场理论功率实时数据，对比分析风电场实际运行结果。
2. 根据权利要求1所述的基于样板风机法的风电场理论功率计算方法，其特征在于， 上述样板机选择标准具体如下： 在风电场中选择不超过10%的风机作为样板风机，样板机的确定按照地理位置和地势 均匀分布，选取不同型号、不同容量的机组准确反映该风电场的实际发电能力，当样板机故 障时，用相邻风机替代故障样板机。
【文档编号】H02J3/00GK104124685SQ201410360594
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】汪宁渤, 马明, 吕清泉, 马彦宏, 刘光途, 贾怀森, 赵龙, 韩自奋, 周强, 王定美, 路亮, 张健美 申请人:国家电网公司, 国网甘肃省电力公司, 甘肃省电力公司风电技术中心