基于随机规划理论的风电穿透功率极限计算+源程序(3)
Pr vr<v<v
图2.1 某风机制造商风机功率/风速关系曲线
这个关系是对大量实测数据的一种近似估计。受很多因素的影响，风机的实际出力与风速的关系与该曲线存在着偏差，但是该曲线对于估算风机的出力具有一定的参考价值。
2.2 风电的随机性
由于风速的随机性导致风力发电机组的出力也是随机变化的，与水电火电相比这是风电最大的不足。见下图：
图2.2某风电场所测
上图为风机功率/风速的随机波动，测量时间为20分钟，时间间隔为1秒。可以充分看出风速的随机性，和风机出力相似的随机波动。
2.3 风速的随机分布函数
风速分布函数是用来描述一段持续时间内风速分布概率的函数。风速的随机分布一般呈正偏态分布形态。由于各地环境气候的不相同，各种风速所占比例也不尽相同。
通常用于拟合风速分布的线型很多，普遍认为威布尔（Weibull）分布双参数曲线适用于风速统计描述的概率密度函数[4]。
其概率密度可表示为 = k-1exp （2-5）
式中：k是形状参数，反映了风速分布的特点，取值范围一般为1.8~2.3；c是尺度系数，它表示了一个地区平均风速的大小；v是平均风速。不同地区有各自的平均值和形状系数也会有所不同。当k=2时，Weibull分布又称为Rayleigh分布，很多地区风速随机分布可以近似为Rayleigh分布。
图2.3 风速分布的概率密度函数
风速不仅具有很强的随机性，而也受季节的影响，冬季的风速大，空气密度大，风能密度也大，夏季较冬季会小一些。
3 机会约束规划理论
在我们的日常生活中经常会遇到一些问题，比如如何花最少的钱买最多的东西，还有走最少的路能到达目的地，这些都是数学规划问题。电力系统中也有很多应用，怎样分配各个发电机组的负荷使得发电成本最小。解决这类优化问题的常规方法有：一是靠经验主观判断；二是做试验比较选择最优方案；三是数学建模求解最优解。