基于尾流效应因子的海上风电场等值方法、系统和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109802440A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201910198617.1(51)Int.Cl.(22)申请日2019.03.15H02J3/38(2006.01)(71)申请人广东电网有限责任公司电网规划研究中心地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号西塔10、11楼申请人广东电网发展研究院有限责任公司湖南大学(72)发明人余浩林勇张子杰宫大千黎灿兵左郑敏龚贤夫王晓辉刘正超刘新苗张辽(74)专利代理机构长沙智德知识产权代理事务所(普通合伙)43207代理人曾芳琴权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称基于尾流效应因子的海上风电场等值方法、系统和装置(57)摘要本发明公开了一种基于尾流效应因子的海上风电场等值方法、系统和装置，其中，所述方法包括以下步骤：获取海上风电场参数，其中，海上风电场参数包括海上风电场的来流风速、海上风电场中每台风电机组的位置信息、风轮半径、衰减常数和推力系数；根据海上风电场参数确定每台风电机组的尾流效应因子；根据尾流效应因子对海上风电中的风电机组进行分群；分别计算每个风电机组群的等值参数；根据每个风电机组群及其等值参数建立海上风电场等值模型。该方法简单易实现，占用内存空间较少且准确度较高，可适用于大规模海上风电的研究。CN109802440ACN109802440A权利要求书1/2页1.一种基于尾流效应因子的海上风电场等值方法，其特征在于，包括以下步骤：获取海上风电场参数，其中，所述海上风电场参数包括海上风电场的来流风速、所述海上风电场中每台风电机组的位置信息、风轮半径、衰减常数和推力系数；根据所述海上风电场参数确定每台风电机组的尾流效应因子；根据所述尾流效应因子对所述海上风电中的风电机组进行分群；分别计算每个风电机组群的等值参数；根据所述每个风电机组群及其等值参数建立海上风电场等值模型。2.根据权利要求1所述的基于尾流效应因子的海上风电场等值方法，其特征在于，所述根据所述海上风电场参数确定每台风电机组的尾流效应因子，包括：根据所述海上风电场参数计算每台风电机组的尾流效应影响程度；根据所述尾流效应影响程度确定每台风电机组的尾流效应因子。3.根据权利要求2所述的基于尾流效应因子的海上风电场等值方法，其特征在于，通过如下公式计算每台风电机组的尾流效应影响程度：其中，σi为第i台风电机组的尾流效应影响程度，vin为所述来流风速，vi为第i台风电机组处的风速，i＝1,2,...,n，n为所述海上风电场中风电机组的数量。4.根据权利要求3所述的基于尾流效应因子的海上风电场等值方法，其特征在于，所述尾流效应因子与所述尾流效应影响程度呈负相关关系。5.根据权利要求3所述的基于尾流效应因子的海上风电场等值方法，其特征在于，当尾流效应影响程度大于第一预设值时，确定尾流效应因子为0；当尾流效应影响程度大于第二预设值且小于或者等于所述第一预设值时，确定尾流效应因子为1；当尾流效应影响程度大于第三预设值且小于或者等于所述第二预设值时，确定尾流效应因子为2；当尾流效应影响程度小于或者等于所述第三预设值时，确定尾流效应因子为3。6.根据权利要求5所述的基于尾流效应因子的海上风电场等值方法，其特征在于，所述第一预设值为0.95，所述第二预设值为0.7，所述第三预设值为0.4。7.根据权利要求4-6中任一项所述的基于尾流效应因子的海上风电场等值方法，其特征在于，所述根据所述尾流效应因子对所述海上风电中的风电机组进行分群，包括：从n个尾流效应因子中随机选择一个作为第一聚类中心Y1，并计算剩下的n-1个尾流效应因子与Y1之间的距离；选择与Y1距离最大的尾流效应因子作为第二聚类中心Y2，并分别计算除Y1、Y2之外的n-2个尾流效应因子与Y1、Y2之间的距离D1(xj,Y1)和D2(xj,Y2)，其中，j＝1,2,...,n-2；从大到小依次选择min[D1(xj,Y1),D2(xj,Y2)]中的尾流效应因子作为下一个聚类中心，直至聚类中心的个数达到m个；根据所选择的m个聚类中心采用k均值算法对n个风电机组进行分群。8.根据权利要求1所述的基于尾流效应因子的海上风电场等值方法，其特征在于，所述等值参数包括发电机等值参数、变压器等值参数、风速等值参数和控制等值参数，2CN109802440A权利要求书2/2页其中，所述发电机等值参数为：其中，S和Seq分别表示等值前后的发电机容量，xm和xm_eq分别表示等值前后的发电机励磁电抗，x1和x1_eq分别表示等值前后的发电机定子电抗，x2和x2_eq分别表示等值前后的发电机转子电抗，r1和r1_eq分别表示等值前后的发电机定子电阻，r2和r2_eq分别表示等值前后的发电机转子电