可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，主要包括以下步驟：步驟S10，獲取每個(gè)測(cè)風(fēng)塔前6個(gè)小時(shí)的歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)；步驟S20，在每個(gè)整小時(shí)點(diǎn)根據(jù)前6小時(shí)的風(fēng)速數(shù)據(jù)相關(guān)性對(duì)測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行聚類；步驟S30，假設(shè)該風(fēng)電基地共有N座測(cè)風(fēng)塔，計(jì)算待求點(diǎn)與所有測(cè)風(fēng)塔的地理距離；步驟S40，找到最小的測(cè)風(fēng)塔；步驟S50，根據(jù)步驟S20和步驟S40的計(jì)算結(jié)果，確定測(cè)風(fēng)塔所在組別中的其他測(cè)風(fēng)塔；步驟S60，對(duì)選取的測(cè)風(fēng)塔用反距離加權(quán)方法插值得到未知點(diǎn)的風(fēng)速風(fēng)向估計(jì)值。
【專利說(shuō)明】可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于大型風(fēng)電基地風(fēng)資源分析領(lǐng)域，涉及一種可發(fā)電風(fēng)資源分布的計(jì)算方 法，尤其涉及一種用于千萬(wàn)千瓦風(fēng)電基地的可發(fā)電風(fēng)資源分布的計(jì)算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)自然資源分布稟賦決定了大型風(fēng)電基地多數(shù)位于遠(yuǎn)離負(fù)荷中心且當(dāng)?shù)貨](méi)有 大型電源支撐的區(qū)域，大規(guī)模風(fēng)電集中并網(wǎng)導(dǎo)致輸電線路功率大幅波動(dòng)給電力系統(tǒng)安全穩(wěn) 定運(yùn)行帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。由于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)速度普遍快于電網(wǎng)建設(shè)速度，在風(fēng)電規(guī)模化高速開 發(fā)的背景下，我國(guó)多數(shù)大型風(fēng)電基地出現(xiàn)棄風(fēng)限電問(wèn)題。
[0003] 對(duì)大型風(fēng)電基地的可發(fā)電風(fēng)資源分布情況進(jìn)行分析評(píng)估，有助于合理進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng) 規(guī)劃，同時(shí)，可提前1-2年規(guī)劃并建設(shè)配套輸變電工程，有效提高風(fēng)資源利用率、減少棄風(fēng) 限電，從而促進(jìn)新能源的健康持續(xù)發(fā)展。
[0004] 然而，針對(duì)千萬(wàn)千瓦級(jí)大型風(fēng)電基地可發(fā)電風(fēng)資源分析問(wèn)題，尚未有相關(guān)的解決 方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 綜上所述，確有必要提供一種能夠精確地計(jì)算雙饋風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功容量的獲取方 法。
[0006] -種可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，包括以下步驟：步驟S10,獲取每個(gè)測(cè)風(fēng)塔 前6個(gè)小時(shí)的歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)；步驟S20,在每個(gè)整小時(shí)點(diǎn)根據(jù)前6小時(shí)的風(fēng)速數(shù)據(jù)相關(guān)性 對(duì)測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行聚類；步驟S30,假設(shè)該風(fēng)電基地共有N座測(cè)風(fēng)塔，計(jì)算待求點(diǎn)與所有測(cè)風(fēng)塔 耶=1，2,...,均的地理距離式；步驟540，找到#最小的測(cè)風(fēng)塔耶=1上..^￥);步驟550， 根據(jù)步驟S20和步驟S40的計(jì)算結(jié)果，確定測(cè)風(fēng)塔$所在組別中的其他測(cè)風(fēng)塔；步驟S60， 對(duì)選取的測(cè)風(fēng)塔用反距離加權(quán)方法插值得到未知點(diǎn)的風(fēng)速風(fēng)向估計(jì)值。
[0007] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的雙饋風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功容量的獲取方法，以單機(jī)有功功 率-無(wú)功容量特性為基礎(chǔ)，利用回歸模型計(jì)算雙饋風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功容量，能夠精確地計(jì)算雙饋 風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功容量，可用于電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1為本發(fā)明提供的可發(fā)電風(fēng)資源分布獲取方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面根據(jù)說(shuō)明書附圖并結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)表述。 [0010] 請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法主要包括如下步驟： 步驟S10,設(shè)該風(fēng)電基地共有N座測(cè)風(fēng)塔，獲取每個(gè)測(cè)風(fēng)塔前Μ個(gè)小時(shí)的 歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)； 步驟S20,在每個(gè)整小時(shí)點(diǎn)根據(jù)前Μ小時(shí)的風(fēng)速數(shù)據(jù)相關(guān)性對(duì)測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行最短距離聚 類； 步驟S30,計(jì)算待求點(diǎn)與所有測(cè)風(fēng)塔卻=1,2_ JV)的地理距離巧； 步驟S40,找到地理距離式最小的測(cè)風(fēng)塔卻=1, 2,...,; 步驟S50,根據(jù)步驟S20和步驟S40的計(jì)算結(jié)果，確定測(cè)風(fēng)塔所在組別中的其他測(cè)風(fēng) 塔； 步驟S60,對(duì)選取的測(cè)風(fēng)塔用反距離加權(quán)方法插值得到未知點(diǎn)的風(fēng)速及風(fēng)向值。
[0011] 在步驟S10中，所述歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)的獲取時(shí)間Μ可根據(jù)需要選擇，可選為4-12小 時(shí)。本實(shí)施例中，所述Μ為6小時(shí)。
[0012] 在步驟S20中，所述最短距離聚類的具體方法如下： 最短距離聚類方法屬于系統(tǒng)聚類方法的一種。系統(tǒng)聚類方法的基本思想是按照某種標(biāo) 準(zhǔn)計(jì)算各類別之間的相似程度(或距離)，然后對(duì)待分類的樣品不斷將最為相近的兩類合并 為一類，同時(shí)重新計(jì)算新類和其他類的相似程度(或距離)，如此循環(huán)進(jìn)行，直至樣品的類別 數(shù)達(dá)到設(shè)定值為止。由于本研究問(wèn)題只考慮風(fēng)速序列之間的簡(jiǎn)單關(guān)系，為了實(shí)現(xiàn)初步的前 期數(shù)據(jù)分組目標(biāo)，無(wú)需采用復(fù)雜的聚類方法，而考慮到最短距離聚類方法物理意義明確、模 型簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)施例中，采用該方法進(jìn)行聚類分組。
[0013] 根據(jù)最短距離聚類法的定義，類與類的距離為兩類中所有個(gè)體之間距離的最小 值，那么類巧和類^之間的距離化則表示為：

【權(quán)利要求】
1. 一種可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，主要包括以下步驟： 步驟S10,獲取每個(gè)測(cè)風(fēng)塔前Μ個(gè)小時(shí)的歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)； 步驟S20,在每個(gè)整小時(shí)點(diǎn)根據(jù)前Μ小時(shí)的風(fēng)速數(shù)據(jù)相關(guān)性對(duì)測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行聚類，具有相 似波動(dòng)規(guī)律的測(cè)風(fēng)塔歸為一組； 步驟S30,假設(shè)該風(fēng)電基地共有Ν座測(cè)風(fēng)塔，計(jì)算待求點(diǎn)與所有測(cè)風(fēng)塔 二的地理距離為； 步驟340，找到$最小的測(cè)風(fēng)塔耶=1義...，的； 步驟S50,根據(jù)步驟S20和步驟S40的計(jì)算結(jié)果，確定測(cè)風(fēng)塔所在組別中的其他測(cè)風(fēng) 塔； 步驟S60,對(duì)選取的測(cè)風(fēng)塔用反距離加權(quán)方法插值得到未知點(diǎn)的風(fēng)速風(fēng)向估計(jì)值。
2. 如權(quán)利要求1所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，所述Μ為4-12中 的整數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，根據(jù)每個(gè)整小時(shí) 點(diǎn)根據(jù)前6小時(shí)的風(fēng)速數(shù)據(jù)相關(guān)性對(duì)測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行最短距離聚類。
4. 如權(quán)利要求3所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，所述聚類方法為： 首先，定義類與類的距離為兩類中所有個(gè)體之間距離的最小值；其次，構(gòu)造待聚類的m個(gè)元 素的距離矩陣)，然后在此矩陣的非對(duì)角元素中，對(duì)距離最小的對(duì)象和9進(jìn)行歸 并，得到新類;再次，按公的計(jì)算新類q與原來(lái) 各類之間的距離，如此可得到一個(gè)新的（》1-1 )階距離矩陣；最后，回到第二步，直到類別數(shù) 量滿足要求，聚類算法終止。
5. 如權(quán)利要求3所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，所述風(fēng)速數(shù)據(jù)相 關(guān)性計(jì)算方法為：兩個(gè)測(cè)風(fēng)塔的風(fēng)速序列看作兩個(gè)隨機(jī)變量X、^，則相關(guān)系數(shù)如下式 所示
6. 如權(quán)利要求1所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，計(jì)算待求點(diǎn)與已 知測(cè)風(fēng)塔的地理距離巧。
7. 如權(quán)利要求1所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，找到式最小的測(cè) 風(fēng)塔耶=1上..肩。
8. 如權(quán)利要求1所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，根據(jù)步驟S20和步 驟S40的計(jì)算結(jié)果，確定測(cè)風(fēng)塔$所在組別中的其他測(cè)風(fēng)塔。
9. 如權(quán)利要求1所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，對(duì)選取的測(cè)風(fēng)塔 用反距離加權(quán)方法插值得到未知點(diǎn)的風(fēng)速風(fēng)向估計(jì)值。
10. 如權(quán)利要求9所述的可發(fā)電風(fēng)資源分布的獲取方法，其特征在于，所述反距離加權(quán) 插值方法為：u、v兩個(gè)方向的插值風(fēng)速矢量表不為

其中，U、V是水平方向矢量，U和V之間相互垂直。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104112167SQ201410248840
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】汪寧渤, 路亮, 呂清泉, 趙龍, 喬穎, 魯宗相 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司, 甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心, 清華大學(xué)