风电覆冰停机脱网风险的预测方法、装置及处理器与流程

本申请涉及电网风险评估领域，具体涉及一种风电覆冰停机脱网风险的预测方法、装置、存储介质及处理器。

背景技术：

1、冬季寒潮冷空气极易引发风机叶片覆冰，引发风电场集中停机，造成大规模风机脱网，局部电网瓦解。随着以新能源为主体的新型电力系统发展，风电装机将迎来爆发式增长，大规模的覆冰停机脱网将严重冲击电网，加剧冬季供电紧张。目前，对风电场覆冰后的风险预警研究较少，无法根据风电场现场情况评估覆冰后的停机风险，不能科学指导调度部门提前调整运行方式。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种风电覆冰停机脱网风险的预测方法、装置、存储介质及处理器。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种风电覆冰停机脱网风险的预测方法，预测方法包括：

3、获取每个风机在历史时间段内的每个预设历史时间点的历史观测数据；

4、针对每个风机，根据每个历史观测数据确定风机在每个预设历史时间点的第一功率损失率；

5、针对每个风机，根据风机的多个第一功率损失率和多个历史观测数据确定每个风机的功率损失系数；

6、获取每个风机在目标时间点的预测气象数据；

7、针对每个风机，根据预测气象数据和功率损失系数确定风机在目标时间点的第二功率损失率；

8、确定每个风机在历史时间段覆冰停机的脱网概率；

9、根据脱网概率和第二功率损失率确定每个风机在目标时间点的停机风险值；

10、根据全部风机的停机风险值确定全部风机在目标时间点的风险期望，以预测全部风机在目标时间点发生覆冰停机的概率。

11、在本申请的实施例中，针对每个风机，根据每个历史观测数据确定风机在每个预设历史时间点的第一功率损失率包括：针对每个风机，根据每个历史观测数据确定风机在每个预设历史时间点的理论出力值；针对每个风机，根据每个理论出力值确定风机在每个预设历史时间点的第一功率损失率。

12、在本申请的实施例中，预测方法还包括：获取每个风机的风机型号，以确定每个风机的额定功率；历史观测数据包括风机的风速，针对每个风机，根据每个历史观测数据确定风机在每个预设历史时间点的理论出力值包括，根据公式(1)确定每个风机在预设历史时间点的风速v与理论出力值之间的曲线关系：

13、

14、其中，p(v)指风机在风速v时的理论出力值，v0为风机的切入风速，即风机开始发电时的风速，v1为风机的额定风速，即达到风机额定功率pm时的风速，a、b、c、d分别为功率曲线的系数，v2为风机切出风速，在风机的风速超出风机切出风速后风机将触发保护性停机并不再发电。

15、在本申请的实施例中，针对每个风机，根据预测气象和功率损失系数确定风机在目标时间点的第二功率损失率包括，根据公式(2)确定第二功率损失率：

16、

17、其中，δp是指每个风机在目标时间点的第二功率损失率，v是指每个风机在所述目标时间点的风速，v1为风机的额定风速，t是指每个风机在所述目标时间点的环境温度，t0＝273.15k，rh是指每个风机在所述目标时间点的环境湿度，id是指每个风机在所述目标时间点的覆冰厚度，a、b是指每个风机的功率损失系数。

18、在本申请的实施例中，确定每个风机在历史时间段覆冰停机的脱网概率包括，根据公式(3)确定脱网概率：

19、

20、其中，r是指每个风机在历史时间段覆冰停机的脱网概率，dn是指每个风机在历史时间段覆冰停机的停机天数，nw是指每个风机在历史时间段的冬季天数。

21、在本申请的实施例中，根据脱网概率和第二功率损失率确定每个风机在目标时间点的停机风险值包括：针对每个风机，在第二功率损失率大于或等于预设阈值的情况下，根据脱网概率和第二功率损失率确定风机在目标时间点的停机风险值；针对每个风机，在第二功率损失率小于预设阈值的情况下，确定风机在目标时间点的停机风险值为零。

22、在本申请的实施例中，根据全部风机的停机风险值确定全部风机在目标时间点的风险期望包括，根据公式(4)计算风险期望：

23、e＝∑ei[q(δp,s, )] (4)

24、其中，e是指全部风机在目标时间点的风险期望，ei是指，q是指每个风机在目标时间点的停机风险值，δp是指每个风机在目标时间点的第二功率损失率，s是指每个风机覆冰停机的功率损失率阈值，r是指每个风机在历史时间段覆冰停机的脱网概率。

25、本申请第二方面提供一种处理器，被配置成执行上述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法。

26、本申请第三方面提供一种风电覆冰停机脱网风险的预测装置，包括被配置成执行上述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法的处理器。

27、本申请第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行上述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法。

28、通过上述技术方案，通过获取每个风机在历史时间段内的每个预设历史时间点的历史观测数据；针对每个风机，根据每个历史观测数据确定风机在每个预设历史时间点的第一功率损失率；针对每个风机，根据风机的多个第一功率损失率和多个历史观测数据确定每个风机的功率损失系数；获取每个风机在目标时间点的预测气象数据；针对每个风机，根据预测气象数据和功率损失系数确定风机在目标时间点的第二功率损失率；确定每个风机在历史时间段覆冰停机的脱网概率；根据脱网概率和第二功率损失率确定每个风机在目标时间点的停机风险值；根据全部风机的停机风险值确定全部风机在目标时间点的风险期望，以预测全部风机在所述目标时间点发生覆冰停机的概率。可以科学指导调度部门提前调整运行方式，保护风机发电组的使用寿命和正常工作。

29、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种风电覆冰停机脱网风险的预测方法，其特征在于，所述预测方法包括：

2.根据权利要求1所述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法，其特征在于，所述针对每个风机，根据每个历史观测数据确定所述风机在每个预设历史时间点的第一功率损失率包括：

3.根据权利要求2所述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法，其特征在于，所述预测方法还包括：获取每个风机的风机型号，以确定每个风机的额定功率；

4.根据权利要求1所述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法，其特征在于，所述针对每个风机，根据所述预测气象数据和所述功率损失系数确定所述风机在所述目标时间点的第二功率损失率包括，根据公式(2)确定所述第二功率损失率：

5.根据权利要求1所述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法，其特征在于，所述确定每个风机在所述历史时间段覆冰停机的脱网概率包括，根据公式(3)确定所述脱网概率：

6.根据权利要求1所述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法，其特征在于，所述根据所述脱网概率和所述第二功率损失率确定每个风机在所述目标时间点的停机风险值包括：

7.根据权利要求1所述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法，其特征在于，所述根据全部风机的停机风险值确定全部风机在所述目标时间点的风险期望包括，根据公式(4)计算所述风险期望：

8.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至7中任意一项所述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法。

9.一种风电覆冰停机脱网风险的预测装置，其特征在于，所述预测装置包括：

10.根据权利要求9所述的风电覆冰停机脱网风险的预测装置，其特征在于，所述功率损失系数确定模块，还用于针对每个风机，根据每个历史观测数据确定所述风机在每个预设历史时间点的理论出力值；针对每个风机，根据每个理论出力值确定所述风机在每个预设历史时间点的第一功率损失率。

11.根据权利要求10所述的风电覆冰停机脱网风险的预测装置，其特征在于，所述历史观测数据包括风机的风速，所述预测装置还包括额定功率确定模块，用于获取每个风机的风机型号，以确定每个风机的额定功率；

12.根据权利要求9所述的风电覆冰停机脱网风险的预测装置，其特征在于，所述功率损失率预测模块，还用于根据公式(2)确定第二功率损失率：

13.根据权利要求9所述的风电覆冰停机脱网风险的预测装置，其特征在于，所述期望确定模块，还用于根据公式(3)确定脱网概率：

14.根据权利要求9所述的风电覆冰停机脱网风险的预测装置，其特征在于，所述期望确定模块，还用于针对每个风机，在所述第二功率损失率大于或等于预设阈值的情况下，根据所述脱网概率和所述第二功率损失率确定风机在目标时间点的停机风险值；针对每个风机，在第二功率损失率小于预设阈值的情况下，确定风机在目标时间点的停机风险值为零。

15.根据权利要求9所述的风电覆冰停机脱网风险的预测装置，其特征在于，期望确定模块，还用于根据公式(4)计算风险期望：

16.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行根据权利要求1至7中任一项所述的风电覆冰停机脱网风险的预测方法。

技术总结
本申请实施例提供一种风电覆冰停机脱网风险的预测方法、装置及处理器。预测方法包括：获取每个风机在每个预设历史时间点的历史观测数据。根据每个历史观测数据确定风机在每个预设历史时间点的第一功率损失率，以确定风机的功率损失系数。获取每个风机在目标时间点的预测气象数据，根据预测气象数据和功率损失系数确定每个风机在目标时间点的第二功率损失率。确定每个风机在历史时间段覆冰停机的脱网概率，根据脱网概率和第二功率损失率确定每个风机在目标时间点的停机风险值；根据全部风机的停机风险值确定在目标时间点的风险期望，预测全部风机在所述目标时间点发生覆冰停机的概率。可以科学指导调度部门提前调整运行方式，保护风机发电组。

技术研发人员：徐勋建,蔡泽林,冯涛,简洲,李丽,王磊,周逸豪,黄金海,叶钰
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15