风电功率的预测

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风电功率预测技术综述

风电功率预测技术综述

风电功率预测技术综述摘要:风电是一种可再生能源,具有环境友好和经济可行性的特点。

然而,由于风力发电机的输出功率受到风速的影响,风电系统的功率预测对于实现风电站的有效运行和规划至关重要。

本文将综述当前常用的风电功率预测技术,包括统计模型、人工智能模型和混合模型,并探讨其优缺点及应用前景。

一、引言随着对可再生能源的需求不断增长,风力发电成为了一种重要的能源选择。

然而,由于风速的不稳定性和不可预测性,风力发电的发电功率产生了很大的波动性,这使得风电系统的管理和调度变得复杂。

为了更好地管理风电系统,准确地预测风电的功率变化是至关重要的。

二、风电功率预测的意义风电功率预测可以帮助风电站进行经济调度,合理制定运行策略,降低能源成本。

同时,预测风电功率可以提前调整传输和配电设备,减少能源浪费和环境污染。

在风电规划方面,准确的功率预测也可以帮助选址、布局和容量规划,提高风电站的经济效益和可靠性。

三、风电功率预测技术的分类目前,风电功率预测技术主要可分为统计模型、人工智能模型和混合模型三大类。

1. 统计模型:统计模型是最常用和最古老的功率预测方法之一。

常见的统计模型包括回归分析、时间序列分析和概率分布拟合等。

这些模型可以基于历史风速和功率数据分析风电功率与风速之间的关系,进而预测未来的功率输出。

统计模型的优点是简单易用、计算速度快;缺点是对历史数据要求较高,并且无法考虑其他影响因素。

2. 人工智能模型:人工智能模型包括人工神经网络、遗传算法、模糊逻辑等。

这些模型可以通过学习历史数据自动适应风电功率与风速的非线性关系。

人工智能模型的优点是可以处理复杂的非线性问题,并能够考虑多个影响因素;缺点是对训练数据的依赖性较强,模型的可解释性相对较弱。

3. 混合模型:混合模型是统计模型和人工智能模型的结合体。

该方法通过结合各种模型的优势,提高了预测的准确性和稳定性。

混合模型的优点是可以综合考虑多种影响因素,并对不同模型进行加权融合;缺点是模型的建立和参数调优过程较为繁琐。

《2024年风电功率预测的发展现状与展望》范文

《2024年风电功率预测的发展现状与展望》范文

《风电功率预测的发展现状与展望》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和环境保护意识的增强,可再生能源的开发与利用已成为世界各国的重点发展方向。

其中,风电作为清洁、可再生的能源,受到了广泛关注。

风电功率预测技术作为风电产业的核心技术之一,其发展水平直接影响到风电的并网运行、调度管理及市场竞争力。

本文将就风电功率预测的发展现状与展望进行探讨。

二、风电功率预测的发展现状1. 技术进步随着大数据、人工智能等新兴技术的发展,风电功率预测技术取得了显著进步。

目前,风电功率预测主要依赖于数值天气预报、历史数据分析和物理模型等方法。

通过建立复杂的数据模型,结合实时气象数据和风电场运行数据,实现对未来一段时间内风电功率的预测。

同时,深度学习、机器学习等算法在风电功率预测中的应用也日益广泛,提高了预测的准确性和可靠性。

2. 应用领域拓展风电功率预测技术不仅在风电场运行管理中得到广泛应用,还拓展到了电力系统调度、电力市场交易等领域。

通过准确的功率预测,电力系统可以更好地进行调度管理,优化资源配置,减少能源浪费。

在电力市场交易中,风电功率预测也为风电场提供了有利的竞争条件,推动了风电产业的发展。

3. 政策支持与产业布局各国政府纷纷出台政策支持风电产业的发展,包括资金扶持、税收优惠等措施。

这些政策推动了风电功率预测技术的研发和应用。

同时,随着风电产业的快速发展,越来越多的企业投入到风电功率预测技术的研发和生产中,形成了完整的产业链。

三、风电功率预测的展望1. 技术创新与突破未来,随着新兴技术的不断发展,风电功率预测技术将实现更大的突破。

一方面,人工智能、大数据等技术在风电功率预测中的应用将更加深入,提高预测的准确性和可靠性。

另一方面,新型的传感器技术和物联网技术的应用将进一步提高风电场的监测和数据分析能力,为功率预测提供更加丰富的数据支持。

2. 跨领域融合与创新风电功率预测技术将与其他领域的技术进行跨领域融合和创新。

例如,与云计算、边缘计算等技术的结合将进一步提高数据处理和计算能力;与储能技术的结合将实现风电的优化调度和能量管理;与智能电网技术的结合将推动电力系统的智能化和自愈化等。

风功率预测 标准

风功率预测 标准

风功率预测标准摘要:1.风功率预测的背景和意义2.风功率预测的主要方法3.风功率预测的标准及其作用4.我国风功率预测标准的发展现状5.风功率预测标准对行业发展的影响6.未来风功率预测标准的发展趋势与建议正文:风功率预测是可再生能源领域中的一项关键技术,对于风电场的规划、设计、建设和运行具有重要意义。

通过科学合理地预测风功率,可以降低风电投资风险,提高风电发电效率,促进风电产业的健康发展。

风功率预测的主要方法包括经验预测法、物理模型预测法和统计预测法等。

经验预测法主要是基于历史数据建立风功率预测模型,对于短期预测具有较好的效果;物理模型预测法通过模拟大气运动过程来预测风功率,适用于中长期预测;统计预测法则是结合多种气象参数进行预测,具有一定的通用性。

风功率预测标准是对预测方法、技术要求、性能评价等方面的规范。

它可以为风功率预测提供参考依据,指导风电企业和研究机构开展预测工作。

风功率预测标准的主要内容包括预测方法、数据质量、预测模型评估等方面。

我国风功率预测标准在近年来取得了显著的进展。

国家能源局、中国气象局等部门联合发布了《风电功率预测技术规范》等行业标准,对风功率预测的方法、数据要求、模型评估等方面进行了详细规定。

这些标准的实施对于提高我国风电功率预测的准确性和可靠性起到了积极作用。

风功率预测标准对风电产业的发展具有深远影响。

一方面,标准可以引导风电企业采用科学的预测方法和技术,提高预测准确性和可靠性,降低投资风险。

另一方面,标准有助于风电产业形成统一的技术规范,推动产业技术进步和市场拓展。

未来风功率预测标准的发展趋势将更加注重预测技术的创新和实用性。

在现有方法的基础上,不断探索新的预测方法和技术,提高预测精度和可靠性。

此外,国际标准的对接与合作也将成为风功率预测标准发展的重要方向。

综上所述,风功率预测标准在风电产业发展中具有重要地位和作用。

风电功率的预测总结

风电功率的预测总结

风电功率的预测一、风电功率预测风速、风向、气温、气压等的SCADA实时数据,等高线、障碍物、粗糙度等数据,数值天气预报数据,把上面的某些数据通过一定的方法转换到风电机组轮毂高度的风速、风向,然后根据功率曲线得到风电场的出力,并根据风电场的效率进行修正。

二、预测的意义风电功率预测的意义如下:①用于经济调度,根据风电场预测的出力曲线优化常规机组的出力,达到降低运行成本的目的。

②根据风电出力变化规律增强系统的安全性、可靠性和可控性。

③在风电参及电力市场的系统中,优化电力市场中电力的价值。

在电力市场中,风电场对风电功率进行预测,参及电力市场竞价;电网公司对风电功率进行预测,保证系统安全经济运行。

①优化电网调度,减少旋转备用容量,节约燃料,保证电网经济运行对风电场出力进行短期预报,将使电力调度部门能够提前为风电出力变化及时调整调度计划;从而减少系统的备用容量、降低电力系统运行成本。

这是减轻风电对电网造成不利影响、提高系统中风电装机比例的一种有效途径。

②满足电力市场交易需要,为风力发电竞价上网提供有利条件从发电企业(风电场)的角度来考虑,将来风电一旦参及市场竞争,及其他可控的发电方式相比,风电的间歇性将大大削弱风电的竞争力,而且还会由于供电的不可靠性受到经济惩罚。

提前一两天对风电场出力进行预报,将在很大程度上提高风力发电的市场竞争力。

③便于安排机组维护和检修,提高风电场容量系数风电场可以根据预报结果,选择无风或低风时间段,即风电场出力小的时间,对设备进行维修,从而提高发电量和风电场容量系数。

三、预测方法的分类风功率预测方法可以分为2 类:一种方法是根据数值天气预报的数据,用物理方法计算风电场的输出功率;另一种方法是根据数值天气预报及风电场功率输出的关系、在线实测的数据进行预测的统计方法。

考虑了地形、粗糙度等信息,采用物理方程进行预测的方法则称之为物理方法,根据历史数据进行统计分析,找出其内在规律并用于预测的方法称之为统计方法(如神经网络方法、模糊逻辑方法等)。

《2024年风电功率预测关键技术及应用综述》范文

《2024年风电功率预测关键技术及应用综述》范文

《风电功率预测关键技术及应用综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和环境保护意识的提升,可再生能源的开发与利用日益受到重视。

其中,风电作为清洁、可再生的能源形式,已经成为全球能源发展的重要方向。

然而,由于风能的随机性、间歇性和不可预测性,风电功率的准确预测成为风电并网运行和调度管理的重要问题。

本文旨在综述风电功率预测的关键技术及其应用,以期为相关研究提供参考。

二、风电功率预测关键技术(一)数据驱动型预测技术数据驱动型预测技术主要依靠历史数据和统计方法进行预测。

其中,时间序列分析、机器学习和人工智能等方法被广泛应用于风电功率预测。

时间序列分析通过分析历史风电功率数据,建立时间序列模型进行预测。

机器学习和人工智能则通过训练大量的样本数据,学习风能的时空分布规律和风速、风向等气象因素对风电功率的影响,从而提高预测精度。

(二)物理驱动型预测技术物理驱动型预测技术基于风能产生的物理过程和气象学原理进行预测。

该技术利用气象学模型、大气数值预报模型等工具,对风速、风向等气象因素进行预测,进而推算出风电功率。

物理驱动型预测技术的优点在于考虑了风能的物理特性,能够提供更准确的长期预测。

(三)组合预测技术组合预测技术将数据驱动型预测技术和物理驱动型预测技术的优点相结合,通过组合不同的预测方法和模型,提高预测精度。

该技术可以充分利用历史数据和气象信息,同时考虑风能的随机性和可预测性,从而实现对风电功率的准确预测。

三、风电功率预测的应用(一)电网调度与管理风电功率预测在电网调度与管理中具有重要作用。

通过准确预测风电功率,可以合理安排电网调度计划,平衡电力供需,减少电网运行风险。

同时,风电功率预测还可以为电网运行优化提供支持,提高电网运行效率和可靠性。

(二)风电机组控制与维护风电功率预测对于风电机组的控制和维护具有重要意义。

通过预测风电功率,可以实现对风电机组的优化控制,提高风能利用率和发电效率。

同时,还可以根据预测结果合理安排风电机组的维护计划,延长设备使用寿命,降低运维成本。

《2024年风电场风电功率预测方法研究》范文

《2024年风电场风电功率预测方法研究》范文

《风电场风电功率预测方法研究》篇一一、引言随着全球对可再生能源的日益重视和清洁能源需求的增加,风电作为一种绿色、可再生的能源,正逐渐成为能源结构中的重要组成部分。

然而,由于风能的间歇性和不确定性,风电场的风电功率预测成为了提高风电利用率和并网安全的关键问题。

本文旨在探讨风电场风电功率预测的方法及其应用。

二、风电功率预测的意义与重要性1. 优化电网调度:通过准确的预测风电功率,电力公司可以更有效地调度其他电源,减少备用容量的浪费,实现电力系统的优化运行。

2. 提高风电利用率:准确的预测有助于提高风电场的运行效率,减少因风力波动导致的弃风现象,从而最大化利用风能资源。

3. 降低运维成本:预测有助于提前发现并处理潜在的设备问题,降低因设备故障带来的损失。

三、风电功率预测的主要方法1. 物理模型法:基于风速、风向、大气压力等物理因素构建数学模型进行预测。

该方法考虑了风能的物理特性,但受限于气象数据的准确性和实时性。

2. 统计学习法:利用历史数据和统计方法进行预测。

包括时间序列分析、机器学习算法等。

该方法对历史数据要求较高,但在数据处理和模式识别方面有显著优势。

3. 混合预测法:结合物理模型法和统计学习法的优点,同时考虑风能的物理特性和历史数据信息,以提高预测的准确度。

四、具体应用方法及实例分析1. 时间序列分析法:该方法利用历史风电功率数据建立时间序列模型,通过分析时间序列的规律性来预测未来的风电功率。

例如,基于ARIMA模型的短期风电功率预测。

2. 机器学习算法:利用神经网络、支持向量机等机器学习算法进行预测。

如深度学习模型在风电功率预测中的应用,通过对大量历史数据进行训练,建立复杂的非线性关系模型,提高预测精度。

3. 混合模型应用:结合物理模型法和统计学习法的混合模型在风电功率预测中的应用。

例如,结合风速物理模型和神经网络算法的混合模型,既能考虑风能的物理特性,又能充分利用历史数据的规律性。

五、挑战与未来展望尽管现有的风电功率预测方法取得了一定的成果,但仍面临一些挑战:1. 数据质量问题:气象数据的准确性和实时性对预测结果有重要影响。

风电功率的预测

风电功率的预测

摘要本文针对风电场的功率问题,以预测功率为目标函数,建立了目标预测求解模型,通过对已有数据的处理得到了较为理想的预测结果。

针对问题一,进行较为合理的预测,关键在于选用较为合理的数据处理方法。

方法一为灰色预测法,灰色预测通过鉴别系统因素之间发展趋势的相异程度,即进行关联分析,对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律,生成有较强规律性的数据序列,然后建立相应的模型,从而预测事物未来发展趋势的状况。

其用等时距观测到的反应预测对象特征的一系列数量值构造灰色预测模型,预测未来某一时刻的特征量。

方法二为加权序时平均法,该方法为一种历史资料延伸预测,以时间为序列,综合事物的各个因素,反应事物发展过程及规律性,并预测其发展规律。

采取10天的数据,建立模型,用matlab求解。

方法三为二次移动平均法,是对一次移动平均数再进行第二次移动平均,再以一次移动平均值和二次移动平均值为基础建立预测模型,计算预测值的方法。

为了消除滞后偏差对预测的影响,在此基础上建立线性趋势模型,利用线性模型求解。

该方法既提高了精度,又降低了波动预测的难度。

针对问题二,对问题一所得数据进行简单分析即可得到结果,所测得的数据与实际数据越接近,则该测量方法越准确。

由概率论中相关结论可知,当数据较多时(P58)比数据单一时(P1)要稳定。

故而有P58的预测相对容易些。

单个机组的预测波动情况较大。

此外,(P1)与(P58)又有极强的线性关系,因为58个机组外界环境相同,个机组大体情况相同,不同是因为个别机组的个别问题造成的。

针对问题三,我们采用自适应滤波法。

它要寻找一组“最佳”的权数,其办法是先用一组给定的权数来计算一个预测值,然后计算预测误差,再根据预测误差调整权数以减少误差。

这样反复进行,直至找出一组“最佳”权数,使误差减少到最低限度。

当数学模型不准确时,人们采用自适应滤波来代替常规卡尔曼滤波以防止滤波精度下降。

至今人们已经提出来许多自适滤波方案。

《2024年风电功率预测关键技术及应用综述》范文

《2024年风电功率预测关键技术及应用综述》范文

《风电功率预测关键技术及应用综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展,风电作为清洁、可再生的能源形式,越来越受到各国的重视。

风电功率预测作为风电并网运行和优化调度的重要环节,对提升风电利用率、保障电力系统安全稳定运行具有举足轻重的地位。

本文将对风电功率预测的关键技术及应用进行综述。

二、风电功率预测的意义与重要性风电功率预测是实现风电资源有效利用和电网安全运行的关键环节。

它不仅能够为电力系统调度提供有力支持,还能够优化资源配置,提高风电并网后电力系统的经济性和可靠性。

因此,准确、及时地预测风电功率对电网的安全、稳定和经济运行具有重要意义。

三、风电功率预测的关键技术(一)历史数据驱动型模型历史数据驱动型模型是利用历史数据和统计方法进行风电功率预测的模型。

这类模型主要包括时间序列分析模型、回归分析模型等。

通过分析历史数据中的规律和趋势,可以预测未来风电功率的变化趋势。

(二)物理过程驱动型模型物理过程驱动型模型主要是根据风电机组的工作原理和风的物理特性,结合大气参数和环境条件等影响因素,进行风电功率的预测。

该类模型具有较强的物理基础,对预测结果具有一定的可信度。

(三)机器学习算法模型机器学习算法模型在风电功率预测中发挥着重要作用。

这类模型能够从海量数据中学习规律,进而实现对未来风电功率的准确预测。

常用的机器学习算法包括神经网络、支持向量机等。

四、关键技术的实际应用与效果分析(一)实际应用案例国内外许多风电场和电力公司已采用风电功率预测技术,取得了显著的成效。

如某些风电场采用物理过程驱动型模型和机器学习算法相结合的方式,提高了预测的准确性和稳定性;某些电力公司则采用大数据分析技术对历史数据进行深度挖掘和分析,优化了电力系统的调度策略。

(二)效果分析通过实际应用,风电功率预测技术不仅提高了风电的利用率和电力系统的经济性,还为电网的安全稳定运行提供了有力保障。

同时,随着技术的不断进步和算法的不断优化,风电功率预测的准确性和稳定性也在逐步提高。

风电功率预测技术综述

风电功率预测技术综述

风电功率预测技术综述风电功率预测技术综述一、引言风能是一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力。

在全球范围内,风电作为一种主要的可再生能源之一,正逐步取代传统的化石能源,成为国家能源结构调整的重要组成部分。

然而,由于风速的不稳定性和不可预测性,风电的可靠性和经济性往往受到限制。

因此,风电功率预测技术的研究与应用对于提高风电的可靠性和经济性具有重要的意义。

二、风电功率预测的意义风电功率预测是指利用各种预测技术,根据历史的风速、风向、气温等多种气象数据,对未来一段时间内的风电功率进行预测。

其主要意义如下:1. 优化发电计划:通过准确预测风电功率,可以优化发电计划,合理分配发电机组的运行时间,提高发电效率。

2. 提高系统可靠性:可靠的功率预测有助于系统调度和规划,减少电网中的波动,提高电网的可靠性和稳定性。

3. 经济效益:准确预测风电功率有助于电力企业进行风电发电计划和电力交易,避免因风电波动带来的经济损失。

4. 能源管理:通过预测风电功率,可以更好地进行能源管理,合理调度各种能源资源,提高能源利用效率。

三、风电功率预测技术的分类风电功率预测技术通常可以分为以下几种类型:1. 基于物理模型的预测方法:该方法主要基于风力发电机组的数学物理模型,通过建立风电机组的运行方程,结合气象数据进行预测。

这种方法预测精度较高,但对系统参数的准确性要求较高,且计算量较大。

2. 统计学方法:该方法主要基于历史风速数据进行统计分析,利用统计方法建立数学模型进行预测。

常见的统计学方法有回归分析、时间序列分析等,这种方法适用于长期功率预测,但对历史数据的质量要求较高。

3. 神经网络方法:该方法通过模拟人脑神经元之间的相互作用,建立多层神经网络模型,通过训练网络模型实现风电功率预测。

神经网络方法具有较强的非线性处理能力,适用于复杂的风电功率预测问题,但对网络结构的选择和训练数据的数量要求较高。

4. 混合模型方法:该方法综合利用多种预测技术,通过建立多层次、多尺度的模型,实现对风电功率的精确预测。

电力系统中的风电功率预测算法及性能分析

电力系统中的风电功率预测算法及性能分析

电力系统中的风电功率预测算法及性能分析随着可再生能源的快速发展,风能作为一种清洁、可持续的能源形式越来越受到关注和应用。

然而,由于风能的不稳定性和不可控性,风电预测成为实现可靠电力系统运行的关键技术之一。

本文将探讨电力系统中的风电功率预测算法,并进行性能分析。

一、风电功率预测算法1. 天气预测模型天气状况对风力发电的影响非常显著。

天气预测模型通过分析气象数据、风速、风向、温度等参数,预测未来一段时间内的风力状况。

根据预测结果,可以对未来风电功率进行估计。

2. 基于统计学的方法统计学方法通过对历史风速数据进行分析,建立概率模型来预测未来的风速和风电功率。

这些方法通常采用回归分析、时间序列分析等技术,其中常见的算法有ARIMA、GARCH等。

3. 人工智能算法人工智能算法,特别是机器学习方法,在风电功率预测中得到广泛应用。

这些算法通过对大量历史数据的学习和训练,建立模型来预测未来风电功率。

常用的机器学习算法包括支持向量机(SVM)、神经网络、随机森林等。

二、风电功率预测算法性能分析1. 精度评估预测模型的精度是评估算法性能的重要指标。

常用的评估指标包括均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)等。

通过与实际风电功率数据进行比较,可以评估预测算法的精度。

2. 实时性分析风电功率预测需要在实时性要求下进行,因此实时性分析也是一个重要的指标。

实时性分析要考虑算法的计算速度和处理能力,以确保预测模型可以在规定的时间内完成预测任务。

3. 鲁棒性测试风力发电场的环境和运行条件存在一定的不确定性,因此预测模型的鲁棒性也是需要考虑的因素。

通过引入不同的干扰和扰动,可以测试算法在不同条件下的预测能力。

4. 长期性能评估风力发电的长期性能评估是衡量风电功率预测算法可靠性的重要标准。

通过对预测结果的长期跟踪和分析,可以评估算法在实际运行中的稳定性和准确性。

根据以上算法和性能分析,可以看出不同的风电功率预测算法在精度、实时性、鲁棒性和长期性能等方面存在差异。

电力系统中的风电功率预测

电力系统中的风电功率预测

电力系统中的风电功率预测随着可再生能源的不断发展,风力发电已成为世界各地广泛使用的一种清洁能源。

但是,由于风场的风速和方向的不稳定性,风力发电的功率输出具有较大的波动性,这就给电网运行带来了一定的影响。

因此,风电功率预测已成为电力系统管理和调度的重要手段之一。

一、风电功率预测的意义风电功率预测是针对风电场内风速和风向变化情况,利用数学模型和统计方法预测未来一定时间内风机的输出功率,从而实现电力系统对风电的调度和管理。

在电网运行中,风电功率占比越来越大,如果不能对其进行准确的预测,就会影响电网的稳定性和运行效率。

因此,风电功率预测的意义在于:1.为电力系统安全稳定运行提供支持风电场不断输出的功率变化给电网运行带来了巨大的挑战,为了保证电力系统的安全稳定运行,需要实时监测和预测风电场的功率输出变化,从而及时调整电网的负荷和发电机输出。

2.优化风电分布式发电行业运营效益对于分布式风电发电场而言,精准的风电功率预测可以让发电场的运营者做出相应的策略,调整风机的功率输出,实现最优化运营。

3.提高电力系统对风电的接受度和可靠性一方面,准确的风电功率预测可以降低风电波动给电网带来的不良影响;另一方面,风电功率预测的准确性也是提高电力系统对风电接受度和可靠性的关键。

二、风电功率预测的方法风电功率预测的方法主要可分为基于物理模型的方法和基于统计学方法的方法两类。

1.基于物理模型的方法基于物理模型的方法是利用风机的结构与性能参数以及附器的测量数据,采用风力机理论进行预测功率的方法。

该方法依赖于风电场的物理模型,利用风速、风向和温度等气象数据进行预测,因此对模型的精度有很高的要求。

2.基于统计学方法的方法基于统计学方法的方法则是基于历史数据或其他影响因素进行预测的方法,通常是通过建立一个统计模型,综合考虑多个相关的气象和运行参数因素,预测未来的风电功率变化。

目前应用比较广泛的统计方法包括人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)等。

《2024年风电功率预测不确定性及电力系统经济调度》范文

《2024年风电功率预测不确定性及电力系统经济调度》范文

《风电功率预测不确定性及电力系统经济调度》篇一一、引言随着可再生能源的日益发展和普及,风电作为绿色能源的重要组成部分,已经得到了广泛的应用。

然而,风电的随机性和不确定性给电力系统的运行和调度带来了新的挑战。

本文将探讨风电功率预测的不确定性及其对电力系统经济调度的影响,并提出相应的解决方案。

二、风电功率预测的不确定性风电功率预测的不确定性主要源于以下几个方面:1. 自然环境因素:风速、风向等自然因素的变化会导致风电功率的波动,使得预测结果产生偏差。

2. 设备因素:风电机组的运行状态、维护情况等因素也会影响风电功率的输出,从而影响预测的准确性。

3. 预测模型和方法:现有的预测模型和方法在处理复杂多变的风电场时,可能存在局限性,导致预测结果的不准确。

三、对电力系统经济调度的影响风电功率预测的不确定性对电力系统经济调度的影响主要体现在以下几个方面:1. 调度决策困难:由于风电功率的随机性和不确定性,使得电力系统的调度决策变得困难。

在制定调度计划时,需要考虑到风电功率的预测结果,但预测的不确定性使得调度决策的准确性受到影响。

2. 备用容量需求增加:为了应对风电功率的波动,电力系统需要增加备用容量,以保障电力供应的稳定。

这会导致电力系统的运行成本增加。

3. 能源浪费:由于风电功率的预测误差,可能导致电力系统的发电和用电不平衡,造成能源的浪费。

四、电力系统经济调度的策略与优化措施为了应对风电功率预测的不确定性,需要采取相应的经济调度策略和优化措施:1. 多能互补:通过整合不同类型能源的供应,如风能、太阳能、水能等,形成多能互补的能源系统,以降低对单一能源的依赖和风险。

2. 智能调度:利用先进的调度技术和算法,如优化算法、人工智能等,实现电力系统的智能调度。

通过实时收集和分析电力系统的运行数据,优化调度计划,提高调度决策的准确性。

3. 灵活调度策略:根据风电功率的预测结果和实际运行情况,制定灵活的调度策略。

在风电功率较高时,适当减少其他类型电源的发电量;在风电功率较低时,增加其他类型电源的发电量,以实现电力供需的平衡。

《2024年风电功率预测的发展现状与展望》范文

《2024年风电功率预测的发展现状与展望》范文

《风电功率预测的发展现状与展望》篇一一、引言随着全球能源结构调整和可再生能源发展的迫切需求,风电作为绿色能源的重要组成部分,已经得到了广泛的关注和应用。

风电功率预测作为风电产业发展的关键技术之一,对于提高风电并网能力、优化调度和减少弃风现象具有重要意义。

本文将就风电功率预测的发展现状进行梳理,并展望其未来发展趋势。

二、风电功率预测的发展现状1. 技术进步随着大数据、人工智能等技术的发展,风电功率预测技术取得了显著进步。

目前,风电功率预测主要依靠数值天气预报、物理模型、机器学习等方法。

其中,机器学习算法在处理复杂多变的天气条件时表现出了强大的学习能力,能够更加准确地预测风电功率。

2. 应用领域风电功率预测技术在电力行业的应用已经十分广泛。

在风电场建设过程中,预测技术有助于优化风机布局,提高风能利用效率;在电力调度中,预测技术能够帮助调度人员合理安排机组启停,实现电网的稳定运行;在电力市场交易中,预测技术可以为风电场制定合理的电价策略提供支持。

此外,风电功率预测技术还广泛应用于风能资源评估、风电场经济评价等领域。

3. 国内外发展对比国内在风电功率预测方面的研究起步较晚,但发展迅速。

近年来,我国在风电功率预测算法、模型研究、软件研发等方面取得了显著成果。

国际上,欧美等发达国家在风电功率预测领域的研究具有较高的水平,其预测精度和稳定性均处于领先地位。

然而,随着全球对可再生能源的关注度不断提高,各国在风电功率预测技术方面的竞争也日益激烈。

三、风电功率预测的挑战与问题尽管风电功率预测技术取得了显著进展,但仍面临一些挑战和问题。

首先,天气条件的复杂性和多变性给预测带来了困难。

其次,现有预测模型的精度和稳定性仍有待提高。

此外,数据质量和数据获取的难度也是影响预测精度的关键因素。

另外,风电功率预测技术的成本问题以及与电力市场的衔接问题也是亟待解决的问题。

四、风电功率预测的未来展望1. 技术创新未来,随着大数据、物联网、人工智能等技术的进一步发展,风电功率预测技术将实现更加精准的预测。

风电功率预测

风电功率预测

风电功率预测引言随着清洁能源的重要性日益凸显,风能作为一种重要的可再生能源得到了广泛应用。

然而,由于风力资源存在时空变化性和不确定性,风电场的风电功率预测成为提高风电发电效率和可靠性的关键问题。

准确预测风电功率有助于优化风电场的运行调度和供电规划,提高风电场的发电效益。

风电功率预测的意义风电功率预测是在给定的时间段内,对未来某一特定时间点的风电功率进行估计。

准确的风电功率预测可以帮助风电场优化能源分配、制定合理的消纳计划以及进行风机控制和维护计划。

具体而言,风电功率预测的意义如下:1.助力风电场的运行调度:准确的功率预测可以帮助风电场根据未来的供需情况制定合理的风机控制策略,实现风电场的运行调度优化。

2.增强电网的供电可靠性:风电场的风电功率波动性较大,准确预测风电功率可以帮助电网公司更好地进行负荷预测和供电计划,提高电网供电可靠性。

3.优化风电发电效益:准确的预测结果有助于风电场制定合理的发电计划,实现对发电能力的充分利用,从而优化风电的发电效益。

风电功率预测方法基于统计方法的风电功率预测基于统计方法的风电功率预测是通过统计历史风速与功率数据的关系,建立数学模型来预测未来的风电功率。

常用的统计方法包括ARIMA模型、支持向量回归(SVR)、随机森林(Random Forest)等。

1.ARIMA模型:ARIMA模型是一种经典的时间序列预测模型,可以用于风电功率时间序列数据建模和预测。

ARIMA模型通过分析时间序列的自回归、滑动平均和差分属性,构建自回归差分滑动平均模型来捕捉时间序列数据的规律性,进行功率预测。

2.支持向量回归(SVR):SVR是一种基于支持向量机(SVM)的非线性回归算法,可以用于风电功率预测。

通过在高维特征空间中构建最优超平面,SVR可以有效地处理多维非线性关系,适用于风电功率的复杂预测问题。

3.随机森林(Random Forest):随机森林是一种集成学习算法,通过组合多个决策树来进行预测。

电力系统中的风电功率预测

电力系统中的风电功率预测

电力系统中的风电功率预测一、前言风电作为一种清洁、可再生的能源,受到越来越多的关注。

但同时也面临着不稳定、不可控、波动等问题,为了更好地利用风电资源,提升风电的可靠性和经济性,风电功率预测成为了不可或缺的一环。

本文将介绍电力系统中的风电功率预测技术,并分析其应用价值和发展趋势。

二、风电功率预测的概述风电功率预测指的是根据历史风速、风向和风功率等数据,利用数学模型和算法估算未来一段时间内的风电功率。

风电功率预测主要分为短期预测和长期预测两种类别。

短期预测一般指未来几小时或一天内的功率预估,主要用于调度和市场交易等方面。

长期预测则是指未来几天或一周内的功率预估,主要用于风电扩建和电网规划等方面。

三、风电功率预测的方法1. 基于统计模型的方法这种方法是基于历史数据的经验统计结果来进行预测。

常用的统计模型有回归模型、ARIMA模型、指数平滑模型等。

其中,回归模型是指根据历史数据来建立与之相关的方程,并利用该方程来预测未来功率;ARIMA模型则是一种时间序列预测模型,可以对常规性且周期性的功率预测;指数平滑模型则能对不规则变动的功率进行精确预测。

这些统计模型广泛应用于短期功率预测中。

2. 基于物理模型的方法这种方法是基于各种物理定律和公式来进行预测的。

例如,基于Navier-Stokes方程和涡模拟模型的CFD方法被广泛应用于风电场内风场模拟和功率预测。

此外,基于机器学习的物理模型也是当前研究的热点之一,可以提高功率预测的精度和准确性。

3. 基于混合模型的方法这种方法是将统计模型和物理模型相结合的一种方法,在过去几年中取得了很大发展。

这种方法克服了单一模型造成的误差积聚问题,同时也可以适应卫星、雷达、气象站等多源数据流的多重信息输入要求。

四、风电功率预测的应用风电功率预测技术广泛应用于电力系统的各个环节中。

在短期预测方面,它能够实现电力系统的可靠性和经济性,提升风电的发电效率和利润;在长期预测方面,则可以为风电场的建设、电网规划和经济分析提供有力的依据。

《2024年风电功率预测关键技术及应用综述》范文

《2024年风电功率预测关键技术及应用综述》范文

《风电功率预测关键技术及应用综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展,风电作为清洁、可再生的能源形式,越来越受到各国的重视。

风电功率预测作为风电并网和运行的关键技术之一,对于提高风电的利用率、减少弃风现象、优化电网调度等方面具有重要意义。

本文旨在综述风电功率预测的关键技术及其应用现状,为进一步推动风电功率预测技术的发展和应用提供参考。

二、风电功率预测的关键技术1. 数据采集与预处理技术数据采集是风电功率预测的基础。

为了准确预测风电功率,需要采集风速、风向、温度、气压等气象数据,以及风电场的运行数据。

数据预处理技术则包括数据清洗、数据筛选、数据插补等,以提高数据的准确性和可靠性。

2. 预测模型与方法(1)物理模型:基于风力发电机的物理特性和气象数据,建立风电功率与气象因素之间的数学关系。

该模型具有较高的预测精度,但计算复杂,需要较高的气象学和机械学知识。

(2)统计模型:通过分析历史数据,建立风电功率与气象因素之间的统计关系。

该模型简单易行,但需要较长的历史数据支持。

常见的统计模型包括线性回归模型、时间序列分析模型等。

(3)人工智能模型:利用人工智能技术,如神经网络、支持向量机、深度学习等,建立风电功率与多种因素之间的非线性关系。

该模型具有较高的预测精度和适应性,尤其在处理复杂、非线性的问题时具有显著优势。

3. 预测算法的优化与改进针对不同的预测模型和方法,需要进行算法的优化与改进,以提高预测精度和计算效率。

例如,可以通过引入更多的气象因素、优化神经网络的架构、改进支持向量机的核函数等方法,提高风电功率预测的准确性。

三、风电功率预测的应用1. 风电并网与调度:通过准确的风电功率预测,可以实现风电的优化调度和并网运行,提高电网的稳定性和可靠性。

2. 风电场运行管理:风电功率预测可以为风电场运行管理提供决策支持,如风电机组的维护、检修等。

3. 新能源消纳与市场应用:通过准确的风电功率预测,可以实现新能源的消纳和优化配置,推动新能源的市场应用和发展。

风力发电功率预测技术

风力发电功率预测技术

风力发电功率预测技术风力发电功率预测技术风力发电是一种可再生能源,被广泛应用于全球各地。

然而,风力发电的可靠性和可预测性一直是该技术面临的挑战。

为了解决这个问题,人们开发了各种风力发电功率预测技术,帮助预测风力发电机组的产能。

下面将按照步骤来介绍这些技术。

步骤一:数据收集风力发电功率预测的第一步是收集相关的数据。

这包括历史风速和风向数据,以及风力发电机组实际输出功率的记录。

这些数据可以从气象站、风力发电场的监测系统或其他可靠的数据源中获得。

步骤二:数据预处理在进行预测之前,需要对数据进行预处理。

这包括数据清洗、去除异常值和缺失值的处理。

清洗数据可以确保只有高质量和可靠的数据被用于预测模型的建立。

步骤三:特征工程在进行预测之前,还需要对数据进行特征工程。

特征工程是指根据已有的数据,构建新的特征或转换现有的特征,以提高预测模型的性能。

在风力发电功率预测中,可能需要提取与风速、风向、温度等气象因素相关的特征。

步骤四:建立预测模型建立风力发电功率预测模型是整个预测过程的核心。

目前常用的预测模型包括基于统计方法的ARIMA 模型、基于机器学习的支持向量回归(SVR)和随机森林回归(RFR)等。

这些模型通过学习历史数据中的模式和关系,来预测未来风力发电的功率输出。

步骤五:模型训练和评估在建立预测模型之后,需要使用历史数据对模型进行训练。

训练模型时,可以使用一部分数据作为训练集,另一部分数据作为验证集。

通过对验证集的预测结果进行评估,可以选择性能最好的模型。

步骤六:模型应用和预测一旦模型训练完成并通过验证集的评估,就可以将其应用于实际的风力发电预测中。

根据未来的风速和气象条件,模型可以预测出未来一段时间内风力发电机组的功率输出。

步骤七:模型优化和更新风力发电功率预测是一个动态的过程,需要不断优化和更新预测模型。

随着时间的推移,可以将新的数据加入到模型中,以提高预测的准确性和可靠性。

另外,还可以根据实际情况对模型进行参数调整和算法改进。

电力系统中的风电功率预测方法

电力系统中的风电功率预测方法

电力系统中的风电功率预测方法随着全球对可再生能源的需求不断增加,风力发电作为清洁、无害的能源选择越来越受到重视。

然而,由于风力发电受天气等自然因素的影响,其功率输出存在不稳定性,给电网运行带来一定的挑战。

因此,风电功率预测成为电力系统中的重要问题之一。

本文将介绍一些常见的风电功率预测方法。

1. 基于统计学的方法基于统计学的方法是一种传统的风电功率预测方法。

它通过分析历史数据,建立数学模型来预测未来的风电功率。

其中,时间序列分析是最常用的方法之一。

该方法通过挖掘历史数据中的周期性变化、趋势等规律,建立预测模型来预测未来的功率输出。

然而,该方法需要充足的历史数据支持,且对天气等自然因素的变化不够敏感,预测结果可能存在一定的误差。

2. 基于机器学习的方法近年来,随着机器学习技术的不断发展,基于机器学习的风电功率预测方法也逐渐成为研究热点。

基于机器学习的方法可以充分利用大量的历史数据以及实时的气象数据等信息来建立预测模型,从而提高预测精度。

其中,人工神经网络是最为经典的方法之一。

它通过模拟人类大脑的工作方式,建立起一系列神经元之间的联系,实现对风电功率的预测。

此外,支持向量机、随机森林等机器学习算法也被广泛应用于风电功率预测领域。

相比于基于统计学的方法,基于机器学习的方法能够更好地解决多元化、非线性的预测问题。

3. 基于物理建模的方法基于物理建模的方法是一种通过建立物理模型、研究风机特性等手段实现对风电功率预测的方法。

其中,流场数值模拟是最为典型的方法之一。

流场数值模拟通过建立气流场模型、分析地形、建筑物等对风力发电的影响,来预测风电功率输出。

该方法具有良好的理论基础,能够考虑更多的因素,因此预测精度相对较高。

然而,其需要大量计算资源和固定较长的计算时间,因此不适用于实时预测等场景。

总之,风电功率预测在电力系统中扮演着重要的角色,可以帮助电网管理者有效地应对风能发电的不稳定性。

目前,基于统计学、机器学习、物理建模等方法都在风电功率预测领域有所应用,每种方法都有其优劣和适用场景。

电力系统中的风电功率预测与优化

电力系统中的风电功率预测与优化

电力系统中的风电功率预测与优化随着对可再生能源的关注度不断增加,风能逐渐成为一种受到广泛关注的发电方式。

然而,由于风能的不稳定性和难以控制性,风电场的功率预测和优化成为电力系统中的重要挑战之一。

本文将讨论风电场功率预测和优化的方法及其在电力系统中的应用。

第一部分:风电功率预测风电场的发电功率受到多种因素的影响,如风速、风向、气压等。

准确预测风电功率对电力系统的稳定运行至关重要。

目前,常用的风电功率预测方法包括统计方法、数值模拟方法和基于机器学习的方法。

统计方法是一种简单且经济的方法,通过分析历史风速数据和风电场发电功率数据,建立统计模型来预测未来的发电功率。

然而,由于统计方法无法考虑到风速变化的动态性,其预测精度有限。

数值模拟方法基于流体力学原理,通过建立复杂的计算模型来预测风电场的发电功率。

这种方法对风场的物理特性进行细致建模,可以考虑到地形、机组布置等因素的影响,因此预测精度较高。

然而,数值模拟方法计算复杂,耗时较长,不适用于实时功率预测。

基于机器学习的方法是当前研究的热点,其利用大量历史风电数据和气象数据,通过训练模型来预测未来的风电功率。

常用的机器学习算法包括支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)和随机森林(RF)等。

这些算法能够处理非线性数据和复杂模式,预测精度较高。

此外,随着深度学习算法的发展,如循环神经网络(RNN)和长短期记忆网络(LSTM),在风电功率预测中也取得了较好的效果。

第二部分:风电功率优化风电场的功率优化旨在最大化风电场的发电量,提高风能利用效率,并尽可能减少风电场对电力系统的不稳定性影响。

风电功率优化可以从机组控制策略和风电场布置两个方面进行考虑。

机组控制策略是指通过调整风力发电机的参数和工作状态来实现对功率输出的优化。

常用的控制策略包括变桨控制、无功功率控制和轴向风速控制等。

这些控制策略可以根据实际情况和需求进行灵活调整,使风力发电机在不同风速条件下实现最佳性能。

《2024年风电功率短期预测方法研究》范文

《2024年风电功率短期预测方法研究》范文

《风电功率短期预测方法研究》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和环保意识的提高,风力发电作为清洁可再生能源的代表,越来越受到人们的关注。

然而,风力发电的间歇性和随机性给电网的稳定运行带来了挑战。

因此,对风电功率进行短期预测,对于提高电网的调度效率和稳定性具有重要意义。

本文旨在研究风电功率短期预测的方法,以期为相关研究和应用提供参考。

二、风电功率短期预测的意义风电功率短期预测是指在较短的时间范围内(如几分钟至几小时)对风力发电的功率进行预测。

这种预测对于电力系统的调度、优化以及电力市场的运作都有着重要的意义。

准确的短期预测可以帮助电力调度中心合理安排电网的运行,减少能源的浪费,提高电网的稳定性。

同时,它也能为电力市场的运营提供数据支持,帮助制定合理的电价策略。

三、风电功率短期预测方法研究目前,风电功率短期预测的方法主要包括物理方法、统计方法和组合方法。

1. 物理方法物理方法主要是基于风力发电的物理原理和气象学知识进行预测。

这种方法需要大量的气象数据和风力发电设备的运行数据,通过建立数学模型来描述风力发电的物理过程。

虽然这种方法具有较高的预测精度,但需要大量的计算资源和专业的人员进行建模和维护。

2. 统计方法统计方法主要是通过分析历史数据来预测未来的风电功率。

这种方法需要收集大量的历史风电功率数据、气象数据以及其他相关数据,通过统计分析来建立预测模型。

常见的统计方法包括线性回归、时间序列分析、神经网络等。

统计方法的优点是简单易行,对数据的要求较低,但预测精度受历史数据的质量和数量的影响较大。

3. 组合方法组合方法是将物理方法和统计方法结合起来进行风电功率预测。

这种方法可以充分利用物理方法和统计方法的优点,提高预测精度。

组合方法的具体实现方式可以根据具体的应用场景和数据进行选择。

四、研究展望未来,随着人工智能和大数据技术的发展,风电功率短期预测的方法将更加多样化和智能化。

一方面,可以通过引入更先进的人工智能算法,如深度学习、强化学习等,提高预测精度和稳定性。

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摘要本文针对风电场的功率问题,以预测功率为目标函数,建立了目标预测求解模型,通过对已有数据的处理得到了较为理想的预测结果。

针对问题一,进行较为合理的预测,关键在于选用较为合理的数据处理方法。

方法一为灰色预测法,灰色预测通过鉴别系统因素之间发展趋势的相异程度,即进行关联分析,对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律,生成有较强规律性的数据序列,然后建立相应的模型,从而预测事物未来发展趋势的状况。

其用等时距观测到的反应预测对象特征的一系列数量值构造灰色预测模型,预测未来某一时刻的特征量。

方法二为加权序时平均法,该方法为一种历史资料延伸预测,以时间为序列,综合事物的各个因素,反应事物发展过程及规律性,并预测其发展规律。

采取10天的数据,建立模型,用matlab求解。

方法三为二次移动平均法,是对一次移动平均数再进行第二次移动平均,再以一次移动平均值和二次移动平均值为基础建立预测模型,计算预测值的方法。

为了消除滞后偏差对预测的影响,在此基础上建立线性趋势模型,利用线性模型求解。

该方法既提高了精度,又降低了波动预测的难度。

针对问题二,对问题一所得数据进行简单分析即可得到结果,所测得的数据与实际数据越接近,则该测量方法越准确。

由概率论中相关结论可知,当数据较多时(P58)比数据单一时(P1)要稳定。

故而有P58的预测相对容易些。

单个机组的预测波动情况较大。

此外,(P1)与(P58)又有极强的线性关系,因为58个机组外界环境相同,个机组大体情况相同,不同是因为个别机组的个别问题造成的。

针对问题三,我们采用自适应滤波法。

它要寻找一组“最佳”的权数,其办法是先用一组给定的权数来计算一个预测值,然后计算预测误差,再根据预测误差调整权数以减少误差。

这样反复进行,直至找出一组“最佳”权数,使误差减少到最低限度。

当数学模型不准确时,人们采用自适应滤波来代替常规卡尔曼滤波以防止滤波精度下降。

至今人们已经提出来许多自适滤波方案。

在许多领域中得到广泛的推广和应用。

关键词灰色预测法加权序时平均法二次移动平均法自适应滤波法二问题的提出根据百度百科,“风”是“跟地面大致平行的空气流动,是由于冷热气压分布不均匀而产生的空气流动现象”。

风能是一种可再生、清洁的能源,风力发电是最具大规模开发技术经济条件的非水电再生能源。

现今风力发电主要利用的是近地风能。

近地风具有波动性、间歇性、低能量密度等特点,因而风电功率也是波动的。

大规模风电场接入电网运行时,大幅度地风电功率波动会对电网的衡和频率调节带来不利影响。

如果可以对风电场的发电功率进行预测,电力调度部门就能够根据风电功率变化预先安排调度计划,保证电网的功率平衡和运行安全。

因此,如何对风电场的发电功率进行尽可能准确地预测,是急需解决的问题。

根据电力调度部门安排运行方式的不同需求,风电功率预测分为日前预测和实时预测。

日前预测是预测明日24小时96个时点(每15分钟一个时点)的风电功率数值。

实时预测是滚动地预测每个时点未来4小时内的16个时点(每15分钟一个时点)的风电功率数值。

在附件1国家能源局颁布的风电场功率预测预报管理暂行办法中给出了误差统计的相应指标。

问题1:风电功率实时预测及误差分析。

请对给定数据进行风电功率实时预测并检验预测结果是否满足附件1中的关于预测精度的相关要求。

具体要求:1)采用不少于三种预测方法(至少选择一种时间序列分析类的预测方法);2)预测量:a.PA, PB, PC, PD; b.P4; c.P58。

3)预测时间范围分别为(预测用的历史数据范围可自行选定):a. 5月31日0时0分至5月31日23时45分;4)试根据附件1中关于实时预测的考核要求分析你所采用方法的准确性; 5)你推荐哪种方法?问题2:试分析风电机组的汇聚对于预测结果误差的影响。

在我国主要采用集中开发的方式开发风电,各风电机组功率汇聚通过风电场或风电场群(多个风电场汇聚而成)接入电网。

众多风电机组的汇聚会改变风电功率波动的属性,从而可能影响预测的误差。

在问题1的预测结果中,试比较单台风电机组功率(PA,PB,PC,PD)的相对预测误差与多机总功率(P4,P58)预测的相对误差,其中有什么带有普遍性的规律吗?从中你能对风电机组汇聚给风电功率预测误差带来的影响做出什么样的预期?问题3:进一步提高风电功率实时预测精度的探索。

提高风电功率实时预测的准确程度对改善风电联网运行性能有重要意义。

请你在问题1的基础上,构建有更高预测精度的实时预测方法(方法类型不限),并用预测结果说明其有效性。

通过求解上述问题,请分析论证阻碍风电功率实时预测精度进一步改善的功率的主要因素。

风电功率预测精度能无限提高吗?三问题的分析题目所要求解决的是风电功率的预测,由于风电场的输出功率在极大程度上受天气影响(主要是风),而风的变化极难预测,故而风功率的预测也较难。

如果可以对风电场的发电功率进行预测,电力调度部门就能够根据风电功率变化预先安排调度计划,保证电网的功率平衡和运行安全。

电力系统最大的特点是实时动态平衡,也就是要保证每一个时刻所发出来的电与所消耗的电刚好平衡,才能保证电力系统的稳定和安全。

在风力发电接入电力系统之前,电力系统面对的是可以预测的负荷和可以控制的电源,在负荷预测的基础上,通过对发电的调度控制来保证电力系统的实时动态平衡。

对于问题一,由于风的较大的波动性,使得输出功率极不稳定。

故而,如何准确地预测风电功率,是电力调度部门最关心的。

以预测功率为目标函数,用不同的方法对已知数据进行处理。

在三种预测方法中,分别用不同的路径处理数据。

三种预测都存在一定的误差,然而,三种方法中肯定有一种是误差最小的。

而且,预测误差越小,预测结果越精确,该方法性能越好,这就是最为合适的预测方法。

对于问题二,由概率论知识可有,对总体P58的预测应该较为容易,整体的的波动情况主要受外界环境影响,受自身影响较小,从而测量应该较为容易。

而单个机组从很大程度上受自身因素影响(故而会有负输出的情况)。

集中开发的方式开发风电使得风电输出功率的波动性大大降低,预测结果误差变小。

对于问题三,要进一步提高风电功率的预测,就需要建立更为精确地模型,目标函数不变,只需改变路径。

对已知数据进行更为精确的分析,使得新的预测结果,较问题一中的三种预测值更接近真实值。

而在P4,P58,PA,PB,PC,PD 的预测中,我们更为重视P58的值。

四符号的说明Sⁿit′————表示第n机组第i时点第t-N+1~t天的平均功率。

(n=1,表示A机组;n=2,表示B机组;n=3,表示C机组;n=4,表示D机组;n=5,表示ABCD四个机组;n=6,表示58总机组。

)Sⁿit″————表示二次移动平均值。

m————超前期数。

————预测计划曲线准确率。

————k时段的实际平均功率。

————为k时段的预测平均功率。

————风电场开机容量。

A(0)——风电机组A的时序功率。

————为第t +1期的预测值。

————为第t −i +1期的观测值权数。

y t-i+1————为第t −i +1期的观测值.N————为权数的个数。

n————为序列数据的个数。

————为调整前的第i 个权数。

————'为调整后的第i个权数。

k————为学习常数。

————为第t +1期的预测误差。

a,b————模型参数。

五模型的假设1.机组的功率为连续变化的曲线。

2.58个机组的数据可以同一时点收集,不存在先后性。

3. 风功率的输出部分与自然因素无关。

4. 只考虑发电充裕度,不考虑线路约束。

5. 不考虑负荷预测误差与机组停运。

6. 功率需求永远大于输出。

六模型的建立与求解第一部分:准备工作(一)数据的处理1、已知数据全部为实测数据,无缺失数据。

2、由图表(见附件四)可知数据并未出现周期性的规律。

3、对数据特点(后面将会用到的特征)进行提取。

(二)聚类分析(进行采样)根据第一,二,三问的需要,采样P58,PA,PB,PC,PD,P4,共5组采样。

将采样所对应的特征值以图表方式列出(见附件四)。

由图像可知,风电机组功率变化并无可直接观测到的特殊规律。

第二部分:问题一求解问题一求解方法一(GM模型)灰色系统理论认为任何随机过程都是在一定幅值范围、一定时区变化的灰色量,在处理技术上,灰色过程是通过原始数据整理来寻找规律,宣称为数的生成,而基于概率统计的随机过程则是按统计规律、先验规律来处理问题的,所以要求数据越多越好,或者说它是建立在大样本的基础上的,但也不一定有效,即大样本也不一定能找到规律,找到的统计规律也不一定是典型规律,而灰色过程则无此限制,这是因为尽管客观系统表象复杂,数据杂乱,但它往往是具有整体功能的,总是有序的,因此必然暗藏某种规律,关键在于用适当方式挖掘它。

灰色理论预测风电功率的基本原理在于两个方面:(1)风电机组功率内难以发生剧烈变化,这使风电机组功率的超短期预测具有可行性;(2)灰色理论不同于其他预测理论和方法的区别在于:在样本数据很少、信息量极少的情况下也可以有效预测。

本文取十天的数据作为数据长度:风电机组A的时序功率为A(0)=[A(0)1, A(0)2,A(0)3,A(0)4,…,A(0)n]对数列按照GM(1,1)模型去进行计算生成一个累加数列A(1)=[ A(1)(1),A(1) (2),A(1) (3),A(1) (4) ,…,A(1) (n)]…其中) A(1)(K)= A(0)(1) +A(0)(2) +……+A(0)(K)构造GM(1,1)模型的一阶微分方程:d A(1)/dt+a A(1)=b令V(0)=A(0),V(1)=A(1);模型系数a 和b 可以用最小二乘法求得,即误差分析公式:为预测计划曲线准确率,为k 时段的实际平均功率;为k 时段的预测平均功率;N 为日考核总时段数(取96点—免考核点数);为风电场开机容量。

其中:为合格率。

1.2问题一求解方法二(加权序时平均法)风电机组的输出功率变化比较大,考虑到时点前功率对时点功率有影响,采用将时点前的功率进行加权,再采用平均的方法,求得要求预测的功率。

本方法使用前十天的数据,其具体方法如下:Sⁿit ′=(P t + P t-1+ P t-2+…+ P t-N+1 )/NSⁿit ″=(S it ′/1+S ′it-1 /2+S ′it-2/3+…+S ′it-N +1 /N )/(N*(1+1/2+…+1/N ))a t=2*Sⁿi t′-Sⁿit″b t=2(Sⁿit′-Sⁿit″)/(N-1)F t+m= a t +mb t m为超前期数其中Sⁿit′表示第n机组第t-N+1~t时点的平均功率。

Sn it″表示第n机组的二次移动平均值。

误差分析公式,同GM模型(即问题一求解方法一)1.3问题一求解方法三(二次移动平均法)由于风电机组的功率输出功率变化较大,并且临近时点的功率值变化较大,这时用加权平均法,不能很好的反应数据的变化趋势。

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