考慮風速相關性及復雜地形的風電場旋轉備用容量優(yōu)化研究.pdf

1、為推進清潔能源風能的開發(fā)利用，風電滲透率逐年增加，隨著風機的廣泛接入電力系統(tǒng)，風機具備了參與電力系統(tǒng)調頻的能力，提高備用容量的儲備可以增強電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但接入風電帶來的波動性和不確定性卻又提出了新的挑戰(zhàn)。利用風機獲得較多的備用，系統(tǒng)會越穩(wěn)定，但是留有越多的備用容量，即意味著風機將產(chǎn)生更多棄風，不利于風電場經(jīng)濟性。因此本文致力于找尋兩者的平衡點對備用容量進行優(yōu)化。
　　本文以風電場能夠為電力系統(tǒng)提供調頻備用容量支持為背景，利用風

2、機工作在減載運行模式，結合改變轉速產(chǎn)生的慣性動能實現(xiàn)增加旋轉備用容量的儲備，有效減少棄風量。本文的研究內容主要如下:
　　首先利用WAsP軟件（風圖譜分析和應用程序）構建風電場模型，考慮尾流效應、地面粗糙度以及障礙物遮擋對風速的影響，獲得風速預測數(shù)據(jù)。構建復雜地形環(huán)境下的風電場風速預測模型，運用WAsP軟件進行仿真獲得風速數(shù)據(jù)，利用歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出風機形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，作為風機等值聚合的數(shù)據(jù)基礎。
　　然后利用Copula

3、理論對復雜地形的風電場內部風速進行相關性分析，結合相關性對風機進行等值聚合。構建Mixed-Copula函數(shù)來描述兩臺風機風速的聯(lián)合分布，通過秩相關系數(shù)檢驗進行風機等值聚類，最后通過兩臺風機仿真驗證了該聯(lián)合分布函數(shù)能夠有效擬合復雜地貌特征的風速數(shù)據(jù)，并計及風速相關性的特征。
　　最后根據(jù)風速預測數(shù)據(jù)和風電場風機等值聚合的結果，建立風速—風功率模型，并在此基礎上進行風電場旋轉備用容量優(yōu)化。分別建立了定備用模式優(yōu)化模型和定減載模式優(yōu)化