CN116305962A - 一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统 - Google Patents

一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统 Download PDF

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CN116305962A CN202310289411.6A CN202310289411A CN116305962A CN 116305962 A CN116305962 A CN 116305962A CN 202310289411 A CN202310289411 A CN 202310289411A CN 116305962 A CN116305962 A CN 116305962A
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胡皓
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Abstract

本申请提出一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统，所述方法包括：获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。本申请提出的技术方案，有效降低了由于风速测量不准确所造成的额外误差，能够更加准确的对风电模拟系统的模拟精度进行测量。

Description

一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统
技术领域
本申请涉及精度计算领域，尤其涉及一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统。
背景技术
风电模拟系统是一种用于进行风电机组运行特性模拟的计算机软件或硬件系统。系统通过输入的风速数据，计算出中间变量转速数据，并获得最终输出量功率数据。模拟精度则是指，实际风电机组的功率数据和模拟系统的输出量功率数据之间的误差。
目前，对于模拟精度即是采用输入相同的输入风速数据，直接对比实际机组和模拟系统的输出量功率数据，并计算它们二者之间的相对误差。但是，由于实际风电机组的入流风速测量不准确，导致模拟系统相比于实际风电机组的误差包含了两部分：模拟系统相对于实际机组的真实误差；及由于风速测量不准确所造成的额外误差。这两方面误差相互叠加，无法分辨，会导致模拟系统的实际误差测量量比实际值偏大，导致测量的风电模拟系统的模拟精度不准确。
发明内容
本申请提供一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统，以至少测量的风电模拟系统的模拟精度不准确的技术问题。
本申请第一方面实施例提出一种风电模拟系统的模拟精度计算方法，所述方法包括：
获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；
将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；
将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；
根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。
优选的，所述将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中之前还包括：
断开风电模拟系统中与风速输入相关的模拟环节。
进一步的，所述根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度，包括：
根据所述第一模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的气动模拟精度；
根据所述第二模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的非气动模拟精度；
根据所述风电模拟系统的气动模拟精度、非气动模拟精度计算所述风电模拟系统的模拟精度。
进一步的，所述风电模拟系统的气动模拟精度的计算式如下：
Figure BDA0004140911130000021
所述风电模拟系统的非气动模拟精度的计算式如下：
Figure BDA0004140911130000022
式中，S1为风电模拟系统的气动模拟精度，P1,n,t为第n个采样点处的风电机组在第一模拟输出功率序列中t时刻的输出功率，P0,n,t为第n个采样点处的风电机组在t时刻的实测输出功率，T为预设时段内的时刻总数，N为采样点总数，P2,n,t为第n个采样点处的风电机组在第二模拟输出功率序列中t时刻的输出功率。
进一步的，所述风电模拟系统的模拟精度计算式如下：
Figure BDA0004140911130000023
式中，S0为风电模拟系统的模拟精度。
本申请第二方面实施例提出一种风电模拟系统的模拟精度计算系统，所述系统包括：
获取模块，用于获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；
第一确定模块，用于将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；
第二确定模块，用于将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；
计算模块，用于根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。
优选的，所述系统还包括：断开模块；
所述断开模块，用于将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中之前断开风电模拟系统中与风速输入相关的模拟环节。
进一步的，所述计算模块，包括：
第一确定单元，用于根据所述第一模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的气动模拟精度；
第二确定单元，用于根据所述第二模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的非气动模拟精度；
计算单元，用于根据所述风电模拟系统的气动模拟精度、非气动模拟精度计算所述风电模拟系统的模拟精度。
进一步的，所述风电模拟系统的气动模拟精度的计算式如下：
Figure BDA0004140911130000031
所述风电模拟系统的非气动模拟精度的计算式如下：
Figure BDA0004140911130000032
式中，S1为风电模拟系统的气动模拟精度，P1,n,t为第n个采样点处的风电机组在第一模拟输出功率序列中t时刻的输出功率，P0,n,t为第n个采样点处的风电机组在t时刻的实测输出功率，T为预设时段内的时刻总数，N为采样点总数，P2,n,t为第n个采样点处的风电机组在第二模拟输出功率序列中t时刻的输出功率。
进一步的，所述风电模拟系统的模拟精度计算式如下：
Figure BDA0004140911130000033
式中，S0为风电模拟系统的模拟精度。
本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
本申请提出了一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统，所述方法包括：获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。本申请提出的技术方案，有效降低了由于风速测量不准确所造成的额外误差，能够更加准确的对模拟系统的模拟精度进行测量。
本申请附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面以及优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请一个实施例提供的一种风电模拟系统的模拟精度计算方法的流程图；
图2为根据本申请一个实施例提供的一种风电模拟系统的模拟精度计算系统的结构图；
图3为根据本申请一个实施例提供的计算模块的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请提出的一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统，所述方法包括：获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。本申请提出的技术方案，有效降低了由于风速测量不准确所造成的额外误差，能够更加准确的对模拟系统的模拟精度进行测量。
下面参考附图描述本申请实施例的一种风电模拟系统的模拟精度计算方法及系统。
实施例一
图1为根据本申请一个实施例提供的一种风电模拟系统的模拟精度计算方法的流程图，如图1所示，所述方法包括：
步骤1：获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；
步骤2：将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；
需要说明的是，所述将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中之前还包括：
断开风电模拟系统中与风速输入相关的模拟环节。
步骤3：将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；
步骤4：根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。
在本公开实施例中，所述步骤4具体包括：
步骤4-1：根据所述第一模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的气动模拟精度；
步骤4-2：根据所述第二模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的非气动模拟精度；
步骤4-3：根据所述风电模拟系统的气动模拟精度、非气动模拟精度计算所述风电模拟系统的模拟精度。
其中，所述风电模拟系统的气动模拟精度的计算式如下：
Figure BDA0004140911130000051
所述风电模拟系统的非气动模拟精度的计算式如下：
Figure BDA0004140911130000052
式中，S1为风电模拟系统的气动模拟精度，P1,n,t为第n个采样点处的风电机组在第一模拟输出功率序列中t时刻的输出功率，P0,n,t为第n个采样点处的风电机组在t时刻的实测输出功率，T为预设时段内的时刻总数，N为采样点总数，P2,n,t为第n个采样点处的风电机组在第二模拟输出功率序列中t时刻的输出功率。
进一步的，所述风电模拟系统的模拟精度计算式如下：
Figure BDA0004140911130000061
式中，S0为风电模拟系统的模拟精度。
为了更加清楚地说明本申请实施例的一种风电模拟系统的模拟精度计算方法的实现流程，下面以一个具体的方法实施例进行详细说明：
1)输入所研究时间段内(如1h，采样时间1s)，共N个采样点，实际风电机组运行时所测量得到的入流风速时间序列vwind0(t)，单位m/s；转速序列w0(t)，单位r/min；输出功率序列P0(t)，单位MW。精度指标统一表示为0-1之间的数，通常用百分数表示。
2)以vwind0(t)为输入，输入到风电模拟系统的输入端，获得风电模拟系统计算得到的转速序列w1(t)和输出功率序列P1(t)即第一模拟输出功率序列。
3)计算初始模拟系统计算精度即风电模拟系统的气动模拟精度：
Figure BDA0004140911130000062
4)断开模拟系统中与风速输入有关的模拟环节，以转速w0(t)作为输入，获得风电模拟系统计算得到的输出功率序列P2(t)。
5)计算非气动模拟系统计算精度即风电模拟系统的非气动模拟精度：
Figure BDA0004140911130000063
6)计算所述风电模拟系统的模拟精度：
Figure BDA0004140911130000064
综上所述，本实施例提出的一种风电模拟系统的模拟精度计算方法，通过对模拟系统中间变量转速数据的测量和相应计算，有效降低了由于风速测量不准确所造成的额外误差，能够更加准确的对模拟系统的模拟精度进行测量。
实施例二
图2为根据本申请一个实施例提供的一种风电模拟系统的模拟精度计算系统的结构图，如图2所示，所述系统包括：
获取模块100，用于获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；
第一确定模块200，用于将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；
第二确定模块300，用于将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；
计算模块400，用于根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。
在本公开实施例中，如图3所示，所述系统还包括：断开模块500；
所述断开模块500，用于将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中之前断开风电模拟系统中与风速输入相关的模拟环节。
进一步的，如图3所示，所述计算模块400，包括：
第一确定单元401，用于根据所述第一模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的气动模拟精度；
第二确定单元402，用于根据所述第二模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的非气动模拟精度；
计算单元403，用于根据所述风电模拟系统的气动模拟精度、非气动模拟精度计算所述风电模拟系统的模拟精度。
其中，所述风电模拟系统的气动模拟精度的计算式如下：
Figure BDA0004140911130000071
所述风电模拟系统的非气动模拟精度的计算式如下：
Figure BDA0004140911130000072
式中，S1为风电模拟系统的气动模拟精度，P1,n,t为第n个采样点处的风电机组在第一模拟输出功率序列中t时刻的输出功率，P0,n,t为第n个采样点处的风电机组在t时刻的实测输出功率，T为预设时段内的时刻总数，N为采样点总数，P2,n,t为第n个采样点处的风电机组在第二模拟输出功率序列中t时刻的输出功率。
进一步的，所述风电模拟系统的模拟精度计算式如下：
Figure BDA0004140911130000073
式中，S0为风电模拟系统的精度。
综上所述，本实施例提出的一种风电模拟系统的模拟精度计算系统，通过对模拟系统中间变量转速数据的测量和相应计算，有效降低了由于风速测量不准确所造成的额外误差，能够更加准确的对模拟系统的模拟精度进行测量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种风电模拟系统的模拟精度计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；
将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；
将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；
根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中之前还包括：
断开风电模拟系统中与风速输入相关的模拟环节。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度，包括：
根据所述第一模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的气动模拟精度；
根据所述第二模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的非气动模拟精度；
根据所述风电模拟系统的气动模拟精度、非气动模拟精度计算所述风电模拟系统的模拟精度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述风电模拟系统的气动模拟精度的计算式如下：
Figure FDA0004140911120000011
所述风电模拟系统的非气动模拟精度的计算式如下：
Figure FDA0004140911120000012
式中，S1为风电模拟系统的气动模拟精度，P1,n,t为第n个采样点处的风电机组在第一模拟输出功率序列中t时刻的输出功率，P0,n,t为第n个采样点处的风电机组在t时刻的实测输出功率，T为预设时段内的时刻总数，N为采样点总数，P2,n,t为第n个采样点处的风电机组在第二模拟输出功率序列中t时刻的输出功率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述风电模拟系统的模拟精度计算式如下：
Figure FDA0004140911120000021
式中，S0为风电模拟系统的模拟精度。
6.一种风电模拟系统的模拟精度计算系统，其特征在于，所述系统包括：
获取模块，用于获取风电机组在预设时段内各采样点处的实测入流风速时间序列、实测转速序列和实测输出功率序列；
第一确定模块，用于将所述各采样点处的实测入流风速时间序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第一模拟输出功率序列；
第二确定模块，用于将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中，得到各采样点处风电机组的第二模拟输出功率序列；
计算模块，用于根据所述第一模拟输出功率序列和所述第二模拟输出功率序列计算所述风电模拟系统的模拟精度。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：断开模块；
所述断开模块，用于将所述各采样点处的实测转速序列输入风电模拟系统中之前断开风电模拟系统中与风速输入相关的模拟环节。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述计算模块，包括：
第一确定单元，用于根据所述第一模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的气动模拟精度；
第二确定单元，用于根据所述第二模拟输出功率序列确定所述风电模拟系统的非气动模拟精度；
计算单元，用于根据所述风电模拟系统的气动模拟精度、非气动模拟精度计算所述风电模拟系统的模拟精度。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述风电模拟系统的气动模拟精度的计算式如下：
Figure FDA0004140911120000022
所述风电模拟系统的非气动模拟精度的计算式如下：
Figure FDA0004140911120000031
式中，S1为风电模拟系统的气动模拟精度，P1,n,t为第n个采样点处的风电机组在第一模拟输出功率序列中t时刻的输出功率，P0,n,t为第n个采样点处的风电机组在t时刻的实测输出功率，T为预设时段内的时刻总数，N为采样点总数，P2,n,t为第n个采样点处的风电机组在第二模拟输出功率序列中t时刻的输出功率。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述风电模拟系统的模拟精度计算式如下：
Figure FDA0004140911120000032
式中，S0为风电模拟系统的模拟精度。
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