一种基于数据驱动的风电场实时功率预测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于风储电站发电技术领域，具体涉及一种基于数据驱动的风电场实时功 率预测方法。
【背景技术】
[0002] 国家风光储输示范工程位于河北省张家口市张北县和尚义县内，规划建设500MW 风电场、100MW光伏发电站和相应容量的储能电站。由于风、光第一次能源固有的随机性、波 动性与间歇性，大规模风力发电、光伏发电的集中并网，势必给电力系统的运行、调度与控 制等带来诸多挑战。在探索解决途径的研宄中，大规模储能技术应运而生。国外已相继开 展多项示范工程，确立了借助储能技术改善间歇式电源可控性，提高其并网应用能力。
【发明内容】
[0003] 本发明针对张北风光储输示范工程一风储联合发电运行在跟踪发电计划模式，预 测风电场的实时输出功率，进而计算并控制储能系统的发电。
[0004] 为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
[0005] 首先根据风电场的实测输出功率数据，采用斜率变化预测方法和移动平均方法， 预测计算风电场下一时刻的实时输出功率值；然后根据国家电网的调度指令，计算储能系 统的期望发电值，使风储联合发电满足电网调度需求。
[0006] 预测风电场实时输出功率的计算方法，是利用风电场m-ι时刻的实测输出功率数 据进行递推得到风电场m时刻递推功率数据，图1是实时序列图。该方法包括以下具体步 骤：
[0007] Sl :根据风电场上一时刻的实测输出功率数值，应用数学点斜式方法计算风电场 下一时刻实时输出功率的估计值，并把该估计值作为风电场在m时刻的实时递推功率数 值。
[0008] 本步骤是采用数学点斜式方法根据m-2、m-ι时刻的实测输出功率数值进行递推 得到m时刻实时输出功率的估计值。
[0009] 依据数学点斜式实时递推的数学公式如公式（1)、（2)所示
[0010] y'm= ym-i+km-1；m*At (l)
【主权项】
1. 一种基于数据驱动的风电场实时功率预测方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤： 51 :根据风电场上一时刻的实测输出功率数值，应用数学点斜式方法计算风电场下一 时刻实时输出功率的估计值，并把该估计值作为风电场在m时刻的实时递推功率数值； 52 :对步骤Sl递推得到的风电场实时输出功率的估计值采用移动平均方法进行修正， 把估计值的修正值作为风电场m时刻的实时递推预测功率值； 53 :计算储能系统的期望发电功率值。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤Sl中，风电场下一时刻实时输出 功率的估计值依据数学点斜式实时递推的数学公式进行计算：
其中m是采用斜率递推得到的风电场在m时刻的估计输出功率，是风电场m-1 时刻的实测数据，!^^是风电场m-1时刻和m时刻的实测数据之间的斜率，Δ t = lmin。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用移动平均方法是对采 用斜率递推预测+移动平均后得到的历史实时数据的修正值^和m时刻只经过斜率递推 预测方法得到的实时估计值y' m进行求和平均计算，得到的结果取代步骤Sl中采用数学斜 率递推的实时估计数据；
其中，N是采用斜率递推预测和移动平均后得到的历史实时数据的个数，y^，i = 〇, 1，…，N是采用斜率递推预测+移动平均后得到的历史实时数据的修正值，y'_"是通过斜 率递推预测方法得到的m时刻的实时递推数据的估计值。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述储能系统的期望发电功率 值是由m时刻电站的发电计划功率值和风电场m时刻的输出功率的预测值做代数相减得 到。
【专利摘要】一种基于数据驱动的风电场实时功率预测方法，该方法包括以下步骤:S1：根据风电场上一时刻的实测输出功率数值，应用数学点斜式方法计算风电场下一时刻实时输出功率的估计值，并把该估计值作为风电场在m时刻的实时递推功率数值；S2：对步骤S1得到的风电场实时输出功率的估计值采用移动平均方法进行修正，把估计值的修正值作为风电场m时刻的实时递推预测功率值；S3：计算储能系统的期望发电功率值。本发明方法与传统延迟事后调度风储电站方法进行对比，可以使风储电站能够快速地响应国网调度的需求，而且该方法简单，易于实现。
【IPC分类】G06Q50-06, G06Q10-04
【公开号】CN104680246
【申请号】CN201510044845
【发明人】黄梅, 刘艳芬, 张彩萍, 张维戈, 姜久春
【申请人】北京交通大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月29日