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1、(10)申请公布号 CN 103400212 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103400212 A *CN103400212A* (21)申请号 201310365908.8 (22)申请日 2013.08.21 G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (71)申请人 国家电网公司 地址 100031 北京市西城区西长安街 86 号 申请人 国网上海市电力公司 华东电力试验研究院有限公司 (72)发明人 黄磊 冯煜尧 郭强 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 宣慧兰 (54) 发明名称 风电场风。
2、力发电机组的等值风速动态预测方 法 (57) 摘要 本发明涉及一种风电场风力发电机组的等值 风速动态预测方法， 包括以下步骤 :1) 获取所有 风机的平均风速和风速方差 ;2) 根据风速方差的 大小采用不同的分群方式， 将每组风力发电机组 内的风机进行分群 ;3) 根据每台风机的风速以及 风功率曲线， 得到各群风机的输出功率总和以及 等值风功率曲线 ;4) 通过各群风机的输出功率总 和以及等值风功率曲线求得各个群的等值机的等 值风速。与现有技术相比， 本发明在风速变化后， 仅需修改等值机的输入风速， 即可实现快速的调 整， 而且微分方程数目少， 等值效果好。 (51)Int.Cl. 权利要求书。
3、 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103400212 A CN 103400212 A *CN103400212A* 1/1 页 2 1. 一种风电场风力发电机组的等值风速动态预测方法， 其特征在于， 包括以下步骤 : 1) 获取所有风机的平均风速和风速方差 ; 2) 根据风速方差的大小采用不同的分群方式， 将每组风力发电机组内的风机进行分 群 ; 3) 根据每台风机的风速以及风功率曲线， 得到各群风机的输出功率总和以及等值风功 率曲线 ; 4) 通过各群风机的输出。
4、功率总和以及等值风功率曲线， 预测得到各个群的等值机的等 值风速。 2. 根据权利要求 1 所述的一种风电场风力发电机组的等值风速动态预测方法， 其特征 在于， 步骤 2) 中判断风速方差是否大于阈值， 若大于阈值， 则采用宽松标准， 将风机的切入 风速和额定风速之间均分为N个群， 将额定风速与切出风速之间均分为M个群， 使得每个风 力发电机组内的风机被至多分为 M+N 个群 ; 否则采用严格标准， 使得分群后每个群内的任 意两个风机满足如下条件 : 其中， 是编号为 i 的风机的平均风速值 ;是编号为 j 的风机的平均风速值 ； vth是 判定阈值 ;Si是编号为 i 的风机的风速方差 ;S。
5、j是编号为 j 的风机的风速方差 ； Sth2是判定 阈值。 3. 根据权利要求 1 所述的一种风电场风力发电机组的等值风速动态预测方法， 其特征 在于， 各群风机的输出功率总为群内每台风机功率之和， 可根据每台风机的风速以及风功 率曲线求得， 等值风功率曲线为各个风机的风功率曲线的叠加。 权 利 要 求 书 CN 103400212 A 2 1/3 页 3 风电场风力发电机组的等值风速动态预测方法 技术领域 0001 本发明涉及一种预测方法， 尤其是涉及一种风电场风力发电机组的等值风速动态 预测方法。 背影技术 0002 风电建模中特别重要的一项是将风电场作为一个或几个部分整体的建模研究。 。
6、一 般来说， 一个风电场， 往往装有几十台甚至几百台风电机组， 对电力系统而言， 生产实际中 更关心的是风电场作为一个整体与电网之间的交互影响。 0003 进行风电场模型在线处理要满足两个方面 : 一是， 计算速度和计算规模的要求， 尽量建立风电场的整体模型， 减少建模数量 ; 二是， 计算准确性的要求， 特别是要反映整个 风场对系统动态特性的影响。 不同的风力发电机静态、 暂态特性差别较大， 并网特性不尽相 同， 因此， 有必要针对不同的风电机组类型 ( 如双馈型、 直驱型等 ) 分别建立等值模型。 0004 目前的方法中， 大部分采用静态等值的方式， 最常用的是 PQ 模型， 根据风电场的。
7、 有功功率和给定的功率因数估算风电场吸收的无功功率， 作为一个普通的负荷节点加入潮 流程序。其次是 RX 模型， 这种模型引入转差的迭代， 有功功率不再是定值， 更符合实际情 况， 但这种方法需要交替计算系统潮流方程和风力机的转差修正量， 迭代次数多， 收敛速度 慢。PZ 模型是在以上模型的基础上提出的， 在潮流计算中把风力机当作 PQ 节点， 认为其有 功功率就是风力机的机械功率， 只与风速有关， 再由异步发电机的定子阻抗、 转子阻抗接入 电网， 这样构成风电机组的整个模型。 当风电场的规模相对较小时， 风电场输出功率的变化 对电网电压的影响很小。由于受到机组无功出力的限制， 不能独立承担电。
8、网电压的调整作 用。 因此常采用功率因数恒定控制模式， 即定子侧功率因数为一定值。 具体大小根据电网运 行要求和机组的特性而定。这种控制方案并没有充分发挥该类型风电场无功的调节能力。 发明内容 0005 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种风电场风力发 电机组的等值风速动态预测方法。 0006 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现 : 0007 一种风电场风力发电机组的等值风速动态预测方法， 包括以下步骤 : 0008 1) 获取所有风机的平均风速和风速方差 ; 0009 2) 根据风速方差的大小采用不同的分群方式， 将每组风力发电机组内的风机进行 分群 ; 0010 3。
9、) 根据每台风机的风速以及风功率曲线， 得到各群风机的输出功率总和以及等值 风功率曲线 ; 0011 4) 通过各群风机的输出功率总和以及等值风功率曲线， 预测得到各个群的等值机 的等值风速。 0012 步骤 2) 中判断风速方差是否大于阈值， 若大于阈值， 则采用宽松标准， 将风机的 说 明 书 CN 103400212 A 3 2/3 页 4 切入风速和额定风速之间均分为N个群， 将额定风速与切出风速之间均分为M个群， 使得每 个风力发电机组内的风机被至多分为 M+N 个群 ; 否则采用严格标准， 使得分群后每个群内 的任意两个风机满足如下条件 : 0013 0014 其中， 是编号为 i。
10、 的风机的平均风速值 ;是编号为 j 的风机的平均风速值 ； vth是判定阈值;Si是编号为i的风机的风速方差;Sj是编号为j的风机的风速方差;Sth2是 判定阈值。 0015 各群风机的输出功率总为群内每台风机功率之和， 可根据每台风机的风速以及风 功率曲线求得， 等值风功率曲线为各个风机的风功率曲线的叠加。 0016 与现有技术相比， 本发明的方法在风速变化后， 仅需修改等值机的输入风速， 即可 实现快速的调整， 而且微分方程数目少， 等值效果好。 附图说明 0017 图 1 为本发明的流程图。 具体实施方式 0018 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 0019 实施例 00。
11、20 如图 1 所示， 一种风电场风力发电机组的等值风速动态预测方法， 包括以下步骤 : 0021 1) 获取所有风机的平均风速和风速方差。 0022 2) 根据风速方差的大小采用不同的分群方式， 将每组风力发电机组内的风机进行 分群， 具体的分类过程如下 : 0023 判断风速方差是否大于阈值， 若大于阈值， 则采用宽松标准， 将风机的切入风速和 额定风速之间均分为N个群， 将额定风速与切出风速之间均分为M个群， 使得每个风力发电 机组内的风机被至多分为 M+N 个群 ; 否则采用严格标准， 使得分群后每个群内的任意两个 风机满足如下条件 : 0024 0025 其中， 是编号为 i 的风机。
12、的平均风速值 ;是编号为 j 的风机的平均风速 值;vth是判定阈值;Si是编号为i的风机的风速方差;Sj是编号为j的风机的风速方差;Sth2 是判定阈值。 0026 3) 根据每台风机的风速以及风功率曲线， 得到各群风机的输出功率总和以及等值 风功率曲线， 各群风机的输出功率总为群内每台风机功率之和， 可根据每台风机的风速以 及风功率曲线求得， 等值风功率曲线为各个风机的风功率曲线的叠加。 0027 4) 通过各群风机的输出功率总和以及等值风功率曲线， 预测得到各个群的等值机 说 明 书 CN 103400212 A 4 3/3 页 5 的等值风速。 0028 本发明的方法在风速变化后， 仅需修改等值机的输入风速， 即可实现快速的调整， 而且微分方程数目少， 等值效果好。 说 明 书 CN 103400212 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103400212 A 6 。