一种海上风电运行模拟方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力系统规划技术领域，公开了一种海上风电运行模拟方法、装置及存储介质，所述方法包括：S1：获取海上风速模拟值；S2：对所述海上风速模拟值进行修正，获得修正风速；S3：根据所述修正风速获得风电出力；S4：根据当前的尾流效应系数对所述风电出力进行修正，获得修正风电出力；S5：根据所述修正风电出力获得发电利用小时数；S6：对所述发电利用小时数进行校验；S7：当所述发电利用小时数不满足校验要求时，对所述当前的尾流效应系数进行修正，并返回步骤S4。本发明专利技术提供的一种海上风电运行模拟方法、装置及存储介质，能够使风电运行模拟的发电利用小时数接近小时数设计值，保证海上风电场出力曲线模拟值的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电运行模拟方法、装置及存储介质
本专利技术涉及电力系统规划
，特别是涉及一种海上风电运行模拟方法、装置及存储介质。
技术介绍
海上风电具有资源丰富、发电利用小时数相对较高、技术相对高端的特点，是新能源发展的前沿领域，是我国沿海地区可再生能源中最具规模化发展潜力的领域。随着系统中海上风电装机规模和比重的不断增大，海上风电出力对电力系统的影响将越来越显著，海上风电出力特性分析工作越来越重要。海上风电出力随机性、间歇性很强，受海域、气候等影响很大。风电出力除了幅值上的随机性以外，还存在明显的时间相依性，包括风电出力发电与负荷的相关性，风电场发电出力的自相关性等，这给开展海上风电出力特性分析工作带来挑战。如何有效模拟出未来规划年份的海上风电出力曲线及出力特性，是开展海上风电运行模拟工作的核心内容。目前，海上风电运行模拟方法主要分为两大类：(1)模拟风速序列，进而转换成风电出力序列；(2)通过对历史风电出力曲线进行聚类分析，得出典型风电出力曲线。上述方法侧重于通过建模方法模拟风电出力曲线，在模拟时重点关注如何在模型方法中考虑随机特性、波动特性、时间相依性、空间相关性等风电特性。发电利用小时数指标是风电场规划时评价风场资源好坏的重要指标，也是衡量风电运行模拟结果准确性的重要指标。现有的模拟方法较少关注风电出力特性中的发电利用小时数这一指标，未有效利用风电场规划设计时的发电利用小时数信息。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题是：提供一种海上风电运行模拟方法、装置及存储介质，利用风电场规划设计时的发电利用小时数信息，构建考虑尾流效应系数的海上风电出力表达式，通过修正尾流效应系数的方式，使得模拟的发电利用小时数接近发电利用小时数设计值，保证海上风电场出力曲线模拟值的准确性。为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例提供一种海上风电运行模拟方法，所述方法包括：S1：获取海上风速模拟值；S2：对所述海上风速模拟值进行修正，获得修正风速；S3：根据所述修正风速获得风电出力；S4：根据当前的尾流效应系数对所述风电出力进行修正，获得修正风电出力；S5：根据所述修正风电出力获得发电利用小时数；S6：对所述发电利用小时数进行校验；S7：当所述发电利用小时数不满足校验要求时，对所述当前的尾流效应系数进行修正，并返回步骤S4。作为一个优选方案，所述获取海上风速模拟值，具体包括：所述获取海上风速模拟值，具体包括：获取历史风速序列以及满足标准布朗运动的第一随机变量、第二随机变量；根据所述历史风速序列获得历史风速平均值、衰减系数以及风速Weibull分布函数；其中，所述风速Weibull分布函数的表达式为：c为Weibull分布尺度参数，k为Weibull分布形状参数，vt为t时刻的海上风速模拟值；根据所述历史风速平均值、所述衰减系数、所述风速Weibull分布函数获得风速转换函数；其中，所述风速转换函数的表达式为：θ为所述衰减系数，μ为所述历史风速平均值，l为定义域左端点，y为定义域上的变量；根据所述第一随机变量、所述第二随机变量、所述历史风速平均值、所述衰减系数以及所述转换函数获取所述海上风速模拟值；其中，所述海上风速模拟值的表达式为：vt+1为t+1时刻的海上风速模拟值，Wt为所述第一随机变量，Wt+1为所述第二随机变量。作为一个优选方案，所述对所述海上风速模拟值进行修正，获得修正风速，具体包括：根据所述历史风速序列获得海上风电场的月规律因子、小时规律因子；根据所述月规律因子以及所述小时规律因子对所述海上风速模拟值进行修改正，获得所述修正风速；其中，所述修正风速的表达式为：vt*＝vtkhkm，vt*为所述修正风速，km为所述月规律因子，kh为所述小时规律因子。作为一个优选方案，所述根据所述修正风速获得风电出力，具体包括：获取海上风电场的额定功率；获取风速与风功率转换函数；其中，所述风速与风功率转换函数的表达式为：其中，vci为切入风速，vr为额定风速，vco为切出风速；根据所述额定功率、所述风速与风功率转换函数获得风电出力；其中，所述风电出力的表达式为：Pt＝f(t)Pr，Pt为t时刻的风电出力，Pr为所述额定功率。作为一个优选方案，所述根据当前的尾流效应系数对所述风电出力进行修正，获得修正风电出力，具体包括：获取海上风电场的可用机组台数；获取海上风电场当前的尾流效应系数；根据所述风电出力、所述可用机组台数以及所述当前的尾流效应系数，获得修正风电出力；其中，所述修正出力的表达式为：Pt*＝n(1-η)Pt，Pt*为t时刻的修正风电出力，n为所述可用机组台数，η为所述当前的尾流效应系数。作为一个优选方案，所述根据所述修正风电出力获得发电利用小时数，具体为：根据所述修正风电出力、所述额定功率获得发电利用小时数；其中，所述发电利用小时数的表达式为：Hour为所述发电利用小时数，T为发电时间。作为一个优选方案，所述对所述发电利用小时数进行校验，具体包括：将所述发电利用小时数与小时数设计值进行对比；当所述发电利用小时数与所述小时数设计值的差值不大于预设范围时，判定所述发电利用小时数满足校验要求；当所述发电利用小时数与所述小时数设计值的差值大于预设范围时，判定所述发电利用小时数不满足校验要求。作为一个优选方案，所述对所述当前的尾流效应系数进行修正，具体包括：根据所述发电利用小时数与小时数设计值对尾流效应系数进行修正，获得修正尾流效应系数；其中，η'为所述修正尾流效应系数，Hour0为所述小时数设计值；将η＝η'作为当前的尾流效应系数。为了解决上述技术问题，第二方面，本专利技术实施例提供一种海上风电运行模拟装置，所述装置包括：风速获取模块，用于获取海上风速模拟值；风速修正模块，用于对所述海上风速模拟值进行修正，获得修正风速；出力计算模块，用于根据所述修正风速获得风电出力；出力修正模块，用于根据当前的尾流效应系数对所述风电出力进行修正，获得修正风电出力；小时数计算模块，用于根据所述修正风电出力获得发电利用小时数；小时数校验模块，用于对所述发电利用小时数进行校验；尾流效应系数修正模块，用于进行尾流效应系数修正。为了解决上述技术问题，第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如第一方面任一项所述的海上风电运行模拟方法。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种海上风电运行模拟方法、装置及存储介质，其有益效果在于：在研究海上风电运行模拟方法时重点关注发电利用小时数指标，有效利用风电场规划设计时的发电利用小时数信息，提出了一种考虑发电利用小时数的海上风电运行模拟方法，将影响发电利用小时数模拟值的尾流效应系数与风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上风电运行模拟方法，其特征在于，所述方法包括：/nS1：获取海上风速模拟值；/nS2：对所述海上风速模拟值进行修正，获得修正风速；/nS3：根据所述修正风速获得风电出力；/nS4：根据当前的尾流效应系数对所述风电出力进行修正，获得修正风电出力；/nS5：根据所述修正风电出力获得发电利用小时数；/nS6：对所述发电利用小时数进行校验；/nS7：当所述发电利用小时数不满足校验要求时，对所述当前的尾流效应系数进行修正，并返回步骤S4。/n

【技术特征摘要】
1.一种海上风电运行模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：获取海上风速模拟值；
S2：对所述海上风速模拟值进行修正，获得修正风速；
S3：根据所述修正风速获得风电出力；
S4：根据当前的尾流效应系数对所述风电出力进行修正，获得修正风电出力；
S5：根据所述修正风电出力获得发电利用小时数；
S6：对所述发电利用小时数进行校验；
S7：当所述发电利用小时数不满足校验要求时，对所述当前的尾流效应系数进行修正，并返回步骤S4。


2.根据权利要求1所述的海上风电运行模拟方法，其特征在于，所述获取海上风速模拟值，具体包括：
获取历史风速序列以及满足标准布朗运动的第一随机变量、第二随机变量；
根据所述历史风速序列获得历史风速平均值、衰减系数以及风速Weibull分布函数；其中，所述风速Weibull分布函数的表达式为：c为Weibull分布尺度参数，k为Weibull分布形状参数，vt为t时刻的海上风速模拟值；
根据所述历史风速平均值、所述衰减系数、所述风速Weibull分布函数获得风速转换函数；其中，所述风速转换函数的表达式为：θ为所述衰减系数，μ为所述历史风速平均值，l为定义域左端点，y为定义域上的变量；
根据所述第一随机变量、所述第二随机变量、所述历史风速平均值、所述衰减系数以及所述转换函数获取所述海上风速模拟值；其中，所述海上风速模拟值的表达式为：vt+1为t+1时刻的海上风速模拟值，Wt为所述第一随机变量，Wt+1为所述第二随机变量。


3.根据权利要求2所述的海上风电运行模拟方法，其特征在于，所述对所述海上风速模拟值进行修正，获得修正风速，具体包括：
根据所述历史风速序列获得海上风电场的月规律因子、小时规律因子；
根据所述月规律因子以及所述小时规律因子对所述海上风速模拟值进行修改正，获得所述修正风速；其中，所述修正风速的表达式为：vt*＝vtkhkm，vt*为所述修正风速，km为所述月规律因子，kh为所述小时规律因子。


4.根据权利要求3所述的海上风电运行模拟方法，其特征在于，所述根据所述修正风速获得风电出力，具体包括：
获取海上风电场的额定功率；
获取风速与风功率转换函数；其中，所述风速与风功率转换函数的表达式为：其中，vci为切入风速，vr为额定风速，vco为切出风速；
根据所述额定功率、所述风速与风功率转换函数获得风电出力；其中，所述风电出力的表达式为：Pt＝f(t)Pr，Pt为t时刻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许亮，王嘉阳，余浩，姚文峰，黄欣，周保荣，左郑敏，卢斯煜，林勇，宫大千，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电网规划研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44