一种风电并网稳定性监测预警方法及系统与流程

本技术涉及风力发电相关领域，尤其涉及一种风电并网稳定性监测预警方法及系统。

背景技术：

1、随着可再生能源的快速发展，风电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球范围内得到了广泛的应用。风电场通常由大量的风力发电机组组成，这些机组在并网运行时需要保持高度的稳定性，以确保电力系统的可靠运行。然而，由于风电场运行环境复杂多变，以及风力发电机组本身的特性，风电并网的稳定性成为一个重要的技术挑战。在风电并网稳定性监测方面，现有的技术主要依赖于对风电场运行数据的实时监测和分析，现有的数据分析算法往往只能处理单一类型的数据或特征，难以全面反映风电场的整体稳定性，此外，由于风电场运行环境复杂多变，现有的技术难以准确捕捉风电场运行状态的变化趋势，难以及时发现和解决潜在的安全风险。

2、现阶段相关技术中，在风电并网稳定性监测方面存在难以准确捕捉风电场运行状态的变化趋势，难以及时发现和解决潜在的安全风险，从而导致风电并网的稳定性和可靠性不足的技术问题。

技术实现思路

1、本技术通过提供一种风电并网稳定性监测预警方法及系统，采用结合目标风能稳定性指数、第一目标风电场稳定性指数和第二目标风电场稳定性指数等多个维度的数据，以及采用预定相似度概率分布对目标运行点阵图进行降维处理，以简化数据结构和提高计算效率等技术手段，达到了更准确地捕捉风电场运行状态的变化趋势，及时发现和解决潜在的安全风险，从而提高风电并网的稳定性和可靠性的技术效果。

2、本技术提供一种风电并网稳定性监测预警方法，包括：

3、对调取到的目标风电场的目标历史风能记录时序进行分析，得到目标风能稳定性指数；

4、对基于预定风电场特征对所述目标风电场中的目标风力发电机组进行特征采集得到的目标特征参数集进行分析，得到第一目标风电场稳定性指数；

5、监测得到第一风电机的第一实时运行参数，所述第一风电机为所述目标风力发电机组中的任意一个发电机；

6、根据分析所述第一实时运行参数形成的所述第一风电机的第一运行点阵图，得到所述目标风电场的目标运行点阵图；

7、读取预定相似度概率分布对所述目标运行点阵图进行降维处理，得到目标运行点阵降维图；

8、分析所述目标运行点阵降维图得到所述目标风电场的第二目标风电场稳定性指数；

9、根据所述目标风能稳定性指数、所述第一目标风电场稳定性指数和所述第二目标风电场稳定性指数得到目标稳定性指数；

10、基于所述目标稳定性指数对所述目标风电场进行并网稳定性表征预警。

11、在可能的实现方式中，执行以下处理：

12、基于预定风能特征对第一历史风能记录进行特征信息提取，得到第一历史风能特征参数，所述第一历史风能记录为所述目标历史风能记录时序中的任意一条记录；

13、对所述第一历史风能特征参数进行归一化处理，得到第一处理结果；

14、利用变异系数原理对所述第一处理结果进行加权计算，得到所述目标风能稳定性指数。

15、在可能的实现方式中，执行以下处理：

16、所述预定风能特征包括风能能量密度、风速、风向。

17、在可能的实现方式中，所述预定风电场特征包括风电场规模、风电场布局，执行以下处理：

18、基于所述风电场规模获取目标风电机数量，所述目标风电机数量是指所述目标风力发电机组中的风电机的总数量；

19、基于所述风电场布局获取所述目标风电场的目标布局特征，所述目标布局特征包括目标连接方式、目标平均电气距离，所述目标平均电气距离是指所述目标风力发电机组中的相邻风电机电气距离的平均值；

20、基于独热编码原理对所述目标连接方式进行编码，得到目标连接方式码；

21、对所述目标风电机数量、所述目标连接方式码和所述目标平均电气距离进行归一化处理，得到第二处理结果；

22、利用变异系数原理对所述第二处理结果进行加权计算，得到所述第一目标风电场稳定性指数。

23、在可能的实现方式中，执行以下处理：

24、读取预定运行特征指标，所述预定运行特征指标包括发电机转速、有功功率、无功功率、电压、电流；

25、基于所述预定运行特征指标对所述第一风电机进行动态监测，得到所述第一实时运行参数。

26、在可能的实现方式中，执行以下处理：

27、提取所述第一实时运行参数中的第一实时参数；

28、判断所述第一实时参数是否符合第一预定参数阈值，所述第一预定参数阈值是指预定参数阈值集合中对应于所述第一实时参数的参数阈值；

29、若是符合，对所述第一实时参数进行第一标记，若是不符合，对所述第一实时参数进行第二标记；

30、根据所述第一标记或所述第二标记形成所述第一运行点阵图。

31、在可能的实现方式中，执行以下处理：

32、所述预定相似度概率分布的表达式如下：

33、fmin＝kl(p∥q)＝∑i∑j kl[p(xi丨xj)∥q(yi丨yj)]；

34、其中，kl用于表征所述目标运行点阵图与所述目标运行点阵降维图的相似程度，以kl趋于0为约束对所述目标运行点阵图进行降维处理，fmin表征所述目标运行点阵图与所述目标运行点阵降维图之间相似度的散度，p(xi丨xj)表征所述目标运行点阵图中第一运行特征点xi与第二运行特征点xj的相似度概率，q(yi丨yj)表征所述目标运行点阵降维图中第一运行特征点yi与第二运行特征点yj的相似度概率。

35、本技术还提供了一种风电并网稳定性监测预警系统，包括：

36、目标风能稳定性指数获取模块，所述目标风能稳定性指数获取模块用于对调取到的目标风电场的目标历史风能记录时序进行分析，得到目标风能稳定性指数；

37、第一目标风电场稳定性指数获取模块，所述第一目标风电场稳定性指数获取模块用于对基于预定风电场特征对所述目标风电场中的目标风力发电机组进行特征采集得到的目标特征参数集进行分析，得到第一目标风电场稳定性指数；

38、监测模块，所述监测模块用于监测得到第一风电机的第一实时运行参数，所述第一风电机为所述目标风力发电机组中的任意一个发电机；

39、目标运行点阵图获取模块，所述目标运行点阵图获取模块用于根据分析所述第一实时运行参数形成的所述第一风电机的第一运行点阵图，得到所述目标风电场的目标运行点阵图；

40、目标运行点阵降维图获取模块，所述目标运行点阵降维图获取模块用于读取预定相似度概率分布对所述目标运行点阵图进行降维处理，得到目标运行点阵降维图；

41、第二目标风电场稳定性指数获取模块，所述第二目标风电场稳定性指数获取模块用于分析所述目标运行点阵降维图得到所述目标风电场的第二目标风电场稳定性指数；

42、目标稳定性指数获取模块，所述目标稳定性指数获取模块用于根据所述目标风能稳定性指数、所述第一目标风电场稳定性指数和所述第二目标风电场稳定性指数得到目标稳定性指数；

43、并网稳定性表征预警模块，所述并网稳定性表征预警模块用于基于所述目标稳定性指数对所述目标风电场进行并网稳定性表征预警。

44、拟通过本技术提出的一种风电并网稳定性监测预警方法及系统，首先对调取到的目标风电场的目标历史风能记录时序进行分析，得到目标风能稳定性指数，然后对基于预定风电场特征对目标风电场中的目标风力发电机组进行特征采集得到的目标特征参数集进行分析，得到第一目标风电场稳定性指数。接下来监测得到第一风电机的第一实时运行参数，第一风电机为目标风力发电机组中的任意一个发电机，进而根据分析第一实时运行参数形成的第一风电机的第一运行点阵图，得到目标风电场的目标运行点阵图，再读取预定相似度概率分布对目标运行点阵图进行降维处理，得到目标运行点阵降维图，进而分析目标运行点阵降维图得到目标风电场的第二目标风电场稳定性指数。接下来根据所述目标风能稳定性指数、所述第一目标风电场稳定性指数和所述第二目标风电场稳定性指数得到目标稳定性指数，最后基于目标稳定性指数对目标风电场进行并网稳定性表征预警，达到了更准确地捕捉风电场运行状态的变化趋势，及时发现和解决潜在的安全风险，从而提高风电并网的稳定性和可靠性的技术效果。