本发明专利技术提供了一种考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计方法，包括以下步骤：根据各海上风电场的地理分布对风电场集群范围进行划分，并初步确定可行的若干集群方案；获取各海上风电场的出力数据，进而得到每个集群方案下的风电场群出力数据；对各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力数据进行模态分解，得到各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力趋势分量、周期分量及高频分量；根据各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力趋势分量、周期分量及高频分量评估每个集群方案的海上风电出力各分量互补性；评估每个集群方案的经济性；根据评估结果选择确定最终的集群方案。本发明专利技术有效促进海上风电消纳。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源与电力，具体涉及一种考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计方法。
技术介绍
1、海上风电具有发电利用小时高、风能质量好等优点，是极具规模开发条件、商业化前景的新能源发电技术。随着近海资源被不断开发利用，开发深远海资源将成为我国未来海上风电的主战场。在风机大功率化和风场多区域大规模化发展趋势下，海上风资源随机性、间歇性及波动性等特点被进一步放大，不利于大规模海上风电的消纳。
2、现有技术开发多区域大规模的海上风电项目时，往往忽视了风能资源特性及不同地点风电场出力数据之间的空间相关性。由于多区域海上风资源存在一定的差异性，忽视广域范围内风能资源的时空互补性，会导致集群的输出功率波动，对电网造成不利影响，不利于海上风电消纳。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计方法，具备经济性和工程实用性，有效促进海上风电消纳。
2、本专利技术采用的技术方案是：一种考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计方法，包括以下步骤：
3、根据各海上风电场的地理分布对风电场集群范围进行划分，并初步确定可行的若干集群方案；
4、获取各海上风电场的出力数据，进而得到每个集群方案下的风电场群出力数据；对各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力数据进行模态分解，得到各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力趋势分量、周期分量及高频分量；
>5、根据各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力趋势分量、周期分量及高频分量评估每个集群方案的海上风电出力各分量互补性；评估每个集群方案的经济性；6、根据评估结果选择确定最终的集群方案。
7、上述技术方案中，风电场集群范围的划分过程包括：根据各海上风电长的集电线路海缆压降、载流量约束，确定海上风电场集群半径，划分风电场集群范围。
8、上述技术方案中，在风电场集群范围内分别将两个及以上海上风电场进行集群，确定所有可行的若干集群方案。
9、上述技术方案中，根据风资源数据及风机厂家提供的风机风功率曲线，对海上风电出力特性进行拟合，得到各海上风电场的出力数据；对每个集群方案下的风电场群内的海上风电场的出力数据进行整合，得到每个集群方案下的风电场群出力数据。
10、上述技术方案中，应用集成经验模态分解法对各海上风电场出力数据及各集群方案下风电场群出力数据进行模态分解，得到各出力数据的模态分量。
11、上述技术方案中，应用分层聚类法对各海上风电场出力数据及各集群方案下风电场群出力数据的各模态进行重组，得到各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力趋势分量、周期分量及高频分量。
12、上述技术方案中，计算各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力趋势分量、周期分量及高频分量的标准差，以评估每个集群方案的海上风电出力各分量互补性；风电场群的标准差比该集群方案中单个风电场标准差小的越多，表征相应的集群方案的互补性越高。
13、上述技术方案中，基于每设定量度单位下，每个集群方案的集群汇流电缆工程量评估集群方案的经济性；所述汇流电缆工程量越小，表征相应的集群方案经济性越高。
14、上述技术方案中，将每个集群方案的互补性指标评估结果和经济性指标评估结果进行归一化处理后，按照设定的权重对归一化的两种指标评估结果进行叠加计算，得到最终的评估结果；通过比较每个集群方案的最终的评估结果确定最终的集群方案。
15、本专利技术提供了一种考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计系统，该系统用于实现上述技术方案所述的考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计方法。
16、本专利技术的有益效果是：本专利技术利用广域范围内海上风能资源的互补特性，将地理上分散分布的风电场互联来平滑其输出功率波动，从而减少风电并网所需的火电旋转备用，促进海上风电消纳。本专利技术通过对多区域海上风电集群规模化开发，可降低风电场群汇流电缆及海上升压站平台的建设成本，实现多区域海上风电降本提质增效开发。
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【技术保护点】
1.一种考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：风电场集群范围的划分过程包括：根据各海上风电长的集电线路海缆压降、载流量约束，确定海上风电场集群半径，划分风电场集群范围。
3.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于：在风电场集群范围内分别将两个及以上海上风电场进行集群，确定所有可行的若干集群方案。
4.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：根据风资源数据及风机厂家提供的风机风功率曲线，对海上风电出力特性进行拟合，得到各海上风电场的出力数据；对每个集群方案下的风电场群内的海上风电场的出力数据进行整合，得到每个集群方案下的风电场群出力数据。
5.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：应用集成经验模态分解法对各海上风电场出力数据及各集群方案下风电场群出力数据进行模态分解，得到各出力数据的模态分量。
6.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：应用分层聚类法对各海上风电场出力数据及各集群方案下风电场群出力数据的各模态进行重组，得到各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力趋势分量、周期分量及高频分量。
7.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：计算各海上风电场和每个集群方案下的风电场群的出力趋势分量、周期分量及高频分量的标准差，以评估每个集群方案的海上风电出力各分量互补性；风电场群的标准差比该集群方案中单个风电场标准差小的越多，表征相应的集群方案的互补性越高。
8.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：基于每设定量度单位下，每个集群方案的集群汇流电缆工程量评估集群方案的经济性；所述汇流电缆工程量越小，表征相应的集群方案经济性越高。
9.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：将每个集群方案的互补性指标评估结果和经济性指标评估结果进行归一化处理后，按照设定的权重对归一化的两种指标评估结果进行叠加计算，得到最终的评估结果；通过比较每个集群方案的最终的评估结果确定最终的集群方案。
10.一种考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计系统，其特征在于：该系统用于实现权利要求1-9任一项所述的考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计方法。
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【技术特征摘要】
1.一种考虑风能资源互补特性的多区域海上风电场集群设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：风电场集群范围的划分过程包括：根据各海上风电长的集电线路海缆压降、载流量约束，确定海上风电场集群半径，划分风电场集群范围。
3.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于：在风电场集群范围内分别将两个及以上海上风电场进行集群，确定所有可行的若干集群方案。
4.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：根据风资源数据及风机厂家提供的风机风功率曲线，对海上风电出力特性进行拟合，得到各海上风电场的出力数据；对每个集群方案下的风电场群内的海上风电场的出力数据进行整合，得到每个集群方案下的风电场群出力数据。
5.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：应用集成经验模态分解法对各海上风电场出力数据及各集群方案下风电场群出力数据进行模态分解，得到各出力数据的模态分量。
6.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：应用分层聚类法对各海上风电场出力数据及各集群方案下风电场群出力数据的各模态进行重组，得...
【专利技术属性】
技术研发人员：周昌平，刘海波，叶任时，喻飞，李成子，李胜，代力，马书民，张发印，汪盛波，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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