大規(guī)模風(fēng)電場超短期風(fēng)電功率的可預(yù)測性研究.pdf

1、風(fēng)資源作為一種天然能源，可謂取之不盡、用之不竭。既無需大量的開采和運輸成本，又具有零污染的特點，是一種典型的可持續(xù)再生的廉價型清潔能源。但眾所周知，風(fēng)具有隨機性和間歇性，它產(chǎn)生的可用電力供應(yīng)量是未知的，當(dāng)允許大量風(fēng)電并網(wǎng)時將給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，風(fēng)電功率預(yù)測在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)中扮演著重要角色。如果可以對風(fēng)電場的發(fā)電功率進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，電力調(diào)度部門就能夠合理安排調(diào)度計劃，保證電力供需平衡，有效地減輕并網(wǎng)風(fēng)電場對電力系統(tǒng)的影響；降低電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備

2、用容量和發(fā)電成本。而目前對風(fēng)電功率預(yù)測的研究主要集中在預(yù)測方法的改善上，但是無論是多么高明的預(yù)測方法都不能實現(xiàn)100％的準(zhǔn)確預(yù)測。因此，本文以超短期風(fēng)電功率預(yù)測為背景，從風(fēng)電功率多采樣間隔下的波動特性、多步滾動預(yù)測方法和風(fēng)電功率時間序列可預(yù)測性的角度對風(fēng)電功率預(yù)測進(jìn)行了全面的研究。
　　首先從多采樣間隔的角度出發(fā)，對風(fēng)電功率時間序列的波動特性進(jìn)行了分析，提出波動標(biāo)準(zhǔn)差和信息熵指標(biāo)，以此來衡量采樣間隔變化后，損失的信息量；分析了多步

3、滾動預(yù)測模式，并研究了信息熵與多步滾動預(yù)測誤差之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)兩者間具有較強的正相關(guān)性；最后，給出了風(fēng)電功率多步滾動預(yù)測模式下，選取最佳采樣間隔的方法。
　　其次對超短期風(fēng)電功率多步滾動預(yù)測方法進(jìn)行研究，提出了基于自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)(ANFIS)的風(fēng)電功率多步滾動預(yù)測模型。其中，在形成初始模糊推理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，采用的算法是減法聚類，該算法有效的避免了人工設(shè)定結(jié)構(gòu)法產(chǎn)生的組合爆炸問題。將基于線性回歸法、滑動平均法和持續(xù)法進(jìn)行風(fēng)電功

4、率實時多步滾動預(yù)測時得到的預(yù)測結(jié)果與利用所提出的ANFIS預(yù)測方法得到的結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明后者的預(yù)測精度更高，說明了ANFIS預(yù)測模型的有效性。
　　最后對風(fēng)電功率時間序列的可預(yù)測性進(jìn)行了研究，認(rèn)為風(fēng)電功率的預(yù)測精度不但和預(yù)測方法有關(guān)，還與風(fēng)電功率自身的可預(yù)測程度有關(guān)。該部分闡述了評價風(fēng)電功率可預(yù)測性的必要性；在相空間重構(gòu)基礎(chǔ)上，利用遞歸圖和遞歸率對風(fēng)電功率時間序列的可預(yù)測性分別進(jìn)行了定性和定量的刻畫，以表征風(fēng)電功率波動新模態(tài)