基于优先选择的风电功率超短期预测

风 电功率超短期预测 大都采 用数学方法来进行 预
测． 忽 略 了 天 气 预 报 等 物 理方 法 。 本 文 提 出 的实 测 功 率 和 天 气 预 报 的权 重 相 加 法 结 合 了物 理 方 法 ．对 超 短 期
断 提高 给 电力 系统 的安 全 与经济 运 行带来 了新 的挑 战。 电力 系统运行 的不确定性 因素增多 ． 调度 的难度随
１ 问题 的 提 出
随 着 全 球 气 温 变 暖 和 化 石燃 料 一 次 性 能 源 的逐 渐 枯 竭 ．可 再 生 能 源 的利 用 在世 界 范 围 内受 到 普 遍 的 重 视 风 力 发 电作 为 一 种 重 要 的 可 再 生 能 源 ． 近 几 年 来 得 到 了较 快 发 展 风 力 发 电 机 组 的 出 力 具 有 间 歇 性 和 不 确定性 。 风 电场 建 设 规 模 的不 断 扩 大 、 风 电 场 数 量 的 不 断 增 加 以及 风 电装 机 容 量 在 电 力 系 统 中所 占 比例 的 不
Ｏ 现 代 计 算 机２ ０ １ ３ ． ０ ８ 上
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之前三个时刻 的实测功率 的权 重和 ， 权重 系数 ｋ １ ． ｋ ： 、 ｋ 。
由 历 史 功 率样 本 数据 获 得
ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ＋ ｌ ＝ ｋ １ ￣ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ＋ ｋ ２ ￣ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｔ ＿ ｌ ＋ ｋ ３ ￣ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｔ ＿ ２ （ ２ ）
２ ０ １ ２年 的 实测 数 据 ．进 行 算 法 建 模 ．然后 在 风 电 场 运 行， 并 进 行 实 际 的 风 电 功 率 超 短 期 预 测 。到 目前 为 止 ， 在各种工况下 ． 预测精度都较高 ． 具 备 良好 的 实 际 工 程
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．
兰
文章编号 ： １ ０ ０ ７ — １ ４ ２ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ２ — ０ ０ ０ ６ — ０ ４ １ ３ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ６ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ — １ ４ ２ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ２ ２ ． ０ ０ ２
基 于优先选择的风 电功率超短期预测
秦 昭晖 ， 李 科 ， 李 岩
（ 国 电南 瑞 科 技 股 份 有 限 公 司 深 圳 分 公 司 ， 深圳 ５ １ ８ ０ ５ ４ ） 摘 要 ：提 出一 种 基 于优 先 选 择 的风 电 功 率 超 短 期 预 测 算 法 ， 该算法结合 Ｂ Ｐ神 经 网络 、 天气预报 、 实测 功 率 外推 法 等 多种 预 测 算 法 ． 并 能 动 态 选 择 输 入数 据 最优 的预 测 算 法进 行 预 测 优 先 选 择 法 的 各 个 子 算 法 分 别 采 集 不 同的输 入 数 据 进 行 预 测 ． 这 种做 法 能 有 效地 规 避 单 一输 入 数据无效时 ， 整 个预 测 失 败 的 情 况 。 同时 。 结合 在 线 建 模 ， 能 动 态调 整 各 个子 算 法 的执 行 顺 序 经 过 实际 运行 后 ． 该算法运行效果较好 ， ４ ｈ内 的预 测 均 方 根 误 差 在 １ ０ ％以 内 。 关 键 词 ：风 力 功 率预 测 ； Ｂ Ｐ神 经 网络 ； 天 气 预报 ； 优先选择 ； 在 线建 模
神 经 网络 、 天气预报 、 实测功 率外推 、 实 测 功 率 外 推 结
测方 法 ， 包括统计法 、 卡尔曼滤波法 、 时间序列法 、 神经 网络法 、 模糊逻辑法 、 功率观测器 、 空间相关性法 、 支持 向量机 、 小波分析 、 遗传算法【 删等。 但现行的风 电功率超短期预测方法 ．一般是采用
之 增 大 。如 果 能 够 对 风 电 机 组 的 出力 作 比较 准 确 的 预 测． 这 对 提 前 制 定 适 当的 风 电调 度 计 划 ， 进 而 维持 电 力 系统 的安 全 和 经 济 运 行 具 有 重 要 的意 义 【 ｕ 风 电 功 率 超 短 期 预 测 是 指 ４小 时 之 内 的发 电 功 率
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ６ —１ ８ 修 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ —１ ８
合天气预报 四种预测算法
２ ． １ 优 先 选择 法
优 先选择法 由多个 子算法构成 ．采用 组合模式㈣
作 者 简介 ： 秦 昭晖 （ １ ９ ８ ２ － ） ， 男， 湖 北石 首 人 ， 工程师， 硕士 ， 研 究 方 向Baidu Nhomakorabea 预 测 算 法 、 软 件 工程
统ｆ ３ １ 等 具 备 重 大 的意 义
２ 算 法 实现
优 优 先 选 择 法 的 前 提 是 选 择 高 精 度 的 预 测 子 算
到 目前为止 ．国 内外对于风 电功率预测 已经做 了
相 当 多 的 研 究 工 作 ．提 出大 量 的风 电场 风 速 和 功 率 预
法． 本 文针对 风 电功率 的超短 期预 测 的特 点 ． 选择 Ｂ Ｐ
单一 的预测算法 （ 例如神 经 网络 ） 。 并采 集单一 的输 入
数据来进行预测（ 例 如实 测 功 率 、 实测风速 ） 。 也 有 少量
结合多种预测方法 的研究成果 ．但都是 将多种预测算
法串联 、 依 次对 单 一 的输 人 数 据 进 行 处 理 。 在 实 际 工程 应用 中， 一 旦 出现 输 入 数 据 暂 时 中 断 的 情 况 ， 就 会 导致 该 时 刻 的 预 测 失 败
预测 中的第 ４ ｈ预测精度有 明显提高
最后 ， 本 文 根 据从 山 东 某 风 电 场 获 得 的相 关 数 据 ． 运 用 优 先 选 择 法 进 行 风 电 功 率 的 超 短 期 预 测 ．并 将 预 测 结 果 与 实 际 结 果 进 行 比较
预测 。 超短期 预测对 实时功率 控制嘲 、 安全稳 定预 警系