基于多项式曲面拟合的新能源最大发电能力评估

张 艳，顾 盼，姚丹阳

（国网经济技术研究院有限公司，北京 102209）

对新能源发电能力进行准确预测是降低电力系统不确定性影响的有效手段[1]，但以往研究的重点为如何预测即时功率，而不是当时气象条件下某种运行方式的最大可能发电功率，即发电能力边界。获知新能源发电能力边界是计算新能源可用调频容量的前提条件之一，对电力系统频率稳定控制具有重要作用。准确的新能源最大发电能力预测对于合理确定调度计划和确保电网安全经济运行具有重要意义。

新能源发电主要指风力、光伏等发电出力具有波动性和不确定性的新型能源发电形式[2]。本文主要以风电为例进行介绍，其相关研究思路和模型构建方法也同样适用于其他新能源发电形式。当前，针对风电场最大发电能力的研究尚不多见，对于其研究策略及学习算法的选择，现有的风力发电功率预测方法具有一定的借鉴意义。现有的风电功率预测方法主要分为物理预测法、统计预测法和组合预测法[3]。

风电功率物理预测法是通过建立物理模型，模拟风电场风能资源分布及风能资源输出功率转化过程的预测方法。文献[4]通过综合定量分析上下游风电机组轴间距离、轴间偏向、高度差，针对不同风速下上游风电机组尾流效应对下游风电机组输出功率的影响，给出上下游风电机组输出功率比值与相关位置参数的定量关系式。文献[5]通过风场物理仿真模型优化布局，从而提高风能的合理利用率，增加风电场的输出功率。……