本发明涉及新能源,具体涉及功率计算模型构建方法、计算方法、装置、设备及介质。
背景技术:
1、目前,风电场站的理论功率计算通常通过将测风塔或者机头风速输入至预先构建好的理论功率计算模型中实现;其中,该理论功率计算模型考虑边界层气象理论及大气边界层动力学等核心原理构建,能够精准反映风电场局地效应;具体过程为,上述测风塔风速数据或者机头风速数据被精准地转换至风电机组轮毂高度处的风速值,进而通过理论功率计算模型拟合的风电机组的理论功率曲线,得到风电机组的理论功率;理论功率的计算流程确保了风电场能够充分利用风能资源,实现高效、可靠的运行。
2、上述理论功率计算模型中,风速数据与理论功率数据通过风电机组的理论功率曲线一一映射,即,该理论功率曲线在使用时被预先定义为相同风速下出力情况相同;然而,在实际应用的过程中,存在风速相同但风力发电机输出功率不一致的情况,使用该被预先定义为相同风速下出力情况相同的理论功率曲线进行理论功率计算时不准确。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种功率计算模型构建方法、计算方法、装置、设备及介质,以解决采用风速数据与理论功率数据一一映射的理论功率曲线进行理论功率计算时,计算结果不准确的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种功率计算模型构建方法,该功率计算模型构建方法包括:获取目标风电场站的历史风速数据和历史功率数据;将历史风速数据和历史功率数据划分成上爬坡事件对应的第一训练数据集、下爬坡事件对应的第二训练数据集和正常波动事件对应的第三训练数据集;分别将第一训练数据集、第二训练数据集和第三训练数据集输入至预先构建好的预设计算模型进行模型训练,在训练过程中,学习历史风速数据和历史功率数据的对应关系,以分别得到上爬坡事件、下爬坡事件和正常波动事件对应的功率计算模型。
3、作为示例性的实施例,上爬坡事件、下爬坡事件和正常波动事件对应的功率计算模型分别包括多个子功率计算模型,该功率计算模型构建方法还包括:在第一训练数据集和第二训练数据集中,计算历史功率数据和其对应的历史风速数据的历史差异程度;基于历史差异程度对历史功率数据和历史风速数据进行划分,将历史功率数据和历史风速划分为各历史差异程度对应的子训练数据集;将子训练数据集输入至预先构建好的预设计算模型包含的子预设计算模型中进行模型训练,以分别得到上爬坡事件、下爬坡事件和正常波动事件各自对应的子功率计算模型。
4、作为示例性的实施例,基于历史差异程度对历史功率数据和历史风速数据进行划分,包括:对历史差异程度进行聚类,得到聚类结果;基于聚类结果对历史功率数据和历史风速数据进行划分,得到各不同的历史差异程度对应的子训练数据集。
5、作为示例性的实施例,将历史风速数据和历史功率数据划分成上爬坡事件对应的第一训练数据集、下爬坡事件对应的第二训练数据集和正常波动事件对应的第三训练数据集,还包括:基于历史风速数据计算水平方向风速和垂直方向风速;提取历史风速数据中的风向数据;将风向数据、水平方向风速和垂直方向风速添加至训练数据集中。
6、第二方面,本发明提供了一种功率计算方法,功率计算方法包括:获取目标风电场的预设时间维度内的风速数据和功率数据;基于功率数据进行爬坡事件判断,得到爬坡事件判断结果;基于爬坡事件判断结果选取对应的第一功率计算模型;其中,第一功率计算模型由上爬坡事件对应的第一训练数据集、下爬坡事件对应的第二训练数据集或正常波动事件对应的第三训练数据集进行模型训练得到;将风速数据输入至对应的第一功率计算模型中,得到功率计算结果。
7、作为示例性地实施例,将风速数据输入至对应的第一功率计算模型之前,还包括:基于功率数据和风速数据计算实际差异程度;若实际差异程度大于预设差异程度,将风速数据输入至对应的第二功率计算模型中,得到功率计算结果;其中,第二功率计算模型由不同的实际差异程度对应的训练数据集进行模型训练得到。
8、作为示例性的实施例,该功率计算方法还包括:基于风速数据计算水平方向风速和垂直方向风速;提取风速数据中的风向数据;将风向数据、水平方向风速和垂直方向风速输入至功率计算模型中,得到功率计算结果。
9、第三方面,本发明提供了一种功率计算模型构建装置,功率计算模型构建装置包括:获取模块,用于获取目标风电场站的历史风速数据和历史功率数据;划分模块,用于将历史风速数据和历史功率数据划分成上爬坡事件对应的第一训练数据集、下爬坡事件对应的第二训练数据集和正常波动事件对应的第三训练数据集;训练模块,用于分别将第一训练数据集、第二训练数据集和第三训练数据集输入至预先构建好的预设计算模型进行模型训练,在训练过程中,学习历史风速数据和历史功率数据的对应关系,以分别得到上爬坡事件、下爬坡事件和正常波动事件对应的功率计算模型。
10、第四方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的功率计算模型构建方法或功率计算方法。
11、第五方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的功率计算模型构建方法或功率计算方法。
12、本实施例提供的功率计算模型训练方法,获取目标风电场站的历史风速数据和历史功率数据;将历史风速数据和历史功率数据划分成上爬坡事件对应的第一训练数据集、下爬坡事件对应的第二训练数据集和正常波动事件对应的第三训练数据集;分别将第一训练数据集、第二训练数据集和第三训练数据集输入至预先构建好的预设计算模型进行模型训练,在训练过程中,学习历史风速数据和历史功率数据的对应关系,以分别得到上爬坡事件、下爬坡事件和正常波动事件对应的功率计算模型,能够考虑目标风电场在处于上爬坡事件、下爬坡事件和正常波动事件时历史风速数据和历史功率数据之间的差异,在出现由于下爬坡事件导致的全场机头平均风速明显滞后的现象时,能够适应于该滞后现象进行模型训练,在出现由于风速处于上爬坡事件时,全场机头平均风速与全场实际功率虽然较为一致,但仍与风电场站理论上的发电功率不能较好吻合的现象时,能够适应于该差异现象进行模型训练。
1.一种功率计算模型构建方法,其特征在于,所述功率计算模型构建方法包括:
2.如权利要求1所述的功率计算模型构建方法,其特征在于,所述上爬坡事件、下爬坡事件和正常波动事件对应的功率计算模型分别包括多个子功率计算模型,所述功率计算模型构建方法还包括:
3.如权利要求2所述的功率计算模型构建方法,其特征在于,所述基于所述历史差异程度对所述历史功率数据和所述历史风速数据进行划分,包括:
4.如权利要求1所述的功率计算模型构建方法,其特征在于,所述将历史风速数据和历史功率数据划分成上爬坡事件对应的第一训练数据集、下爬坡事件对应的第二训练数据集和正常波动事件对应的第三训练数据集,还包括:
5.一种功率计算方法,其特征在于,所述功率计算方法包括:
6.如权利要求5所述的功率计算方法,其特征在于,将所述风速数据输入至对应的第一功率计算模型之前,还包括:
7.如权利要求5所述的功率计算方法,其特征在于,所述功率计算方法还包括:
8.一种功率计算模型构建装置,其特征在于,所述功率计算模型构建装置包括:
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至4中任一项所述的功率计算模型构建方法或权利要求5至7任一项所述的功率计算方法。
