统计建模：预测超短期风电功率的方法

一般情况下，在风机投入电场运行期间，其实际发电并不完全服从理论功率曲线。因受到很多随机因素的影响，实测风速与功率会呈现出“一对多”的关系，风速功率散点图及拟合曲线如图6-22所示。所以在实际中风速与功率的回归分析在风力发电功率预测中具有重要作用。

图6-22　风速功率散点图及拟合曲线

风-功率转化的分段函数形式为：

式中　P（v）——风力发电机组输出功率；

v——实际风速；(www.xing528.com)

vcut＿in——切入风速，即实际风速低于该风速时，风机没有达到出力条件，输出功率为0，当风速达到该值时，风机开始出力；

vr——额定风速，当实际风速处于切入风速和额定风速之间时，风机输出功率与风速呈现一定的函数关系f（v），且该出力小于额定功率Pr；

vcut＿off——切出风速，当实际风速v处于额定风速和切出风速之间时，风机以额定功率Pr出力，大小不随风速变化；当风速高于切出风速时，为保护风机此时风机停止运行，输出功率为0。

可见，实际风速介于切入风速和切出风速之间时是风-功率转化模型拟合的关键。从风速功率散点的分布情况（如图6-22）可知，一般风速值多分布在低于额定风速值处，相应机组运行出力低于额定功率。若考虑风力发电机组整体出力特性，可将式（6-61）近似简化为如下表达式：

在建立了风-功率转化模型以后，结合风速预测值便可以预测出超短期风电功率值。