考慮風(fēng)電預(yù)測誤差分布特性的機(jī)組組合模型與算法.pdf

1、能源是推動經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)快速發(fā)展的關(guān)鍵，但日益短缺的化石能源與不斷惡化的生存環(huán)境使得傳統(tǒng)的能源供應(yīng)體系面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，風(fēng)電、太陽能等清潔可再生能源受到持續(xù)關(guān)注。其中，風(fēng)力發(fā)電因其實現(xiàn)技術(shù)趨于成熟、投資回報效果較優(yōu)，以及政策支持等因素影響而得到大規(guī)模的開發(fā)利用，已經(jīng)成為電力系統(tǒng)的主要電源之一。然而，由于風(fēng)能的隨機(jī)性，風(fēng)電在提供清潔能源、減少碳排放的同時，也給電力系統(tǒng)的調(diào)度、運行帶來了巨大挑戰(zhàn)。
　　一方面，風(fēng)功率的隨機(jī)波動性難以準(zhǔn)

2、確把握。雖然風(fēng)功率的預(yù)測經(jīng)過長期的研究實踐取得了很大的進(jìn)展，但其預(yù)測精度仍難以滿足實際工程的需要。因此，有必要在已有預(yù)測技術(shù)基礎(chǔ)上，通過對預(yù)測結(jié)果的誤差特性分析與把握，從而降低風(fēng)功率隨機(jī)波動性對機(jī)組組合、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等決策行為的影響，實現(xiàn)對風(fēng)功率預(yù)測信息的高效利用。
　　另一方面，隨機(jī)波動的風(fēng)電功率與傳統(tǒng)的確定性調(diào)度方式間難以協(xié)調(diào)。風(fēng)電滲透率的不斷增大在給系統(tǒng)帶來巨大經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的同時，系統(tǒng)運行的不確定性同樣隨之增加，而傳統(tǒng)的確定性

3、機(jī)組組合、經(jīng)濟(jì)調(diào)度方式顯然難以應(yīng)對因大規(guī)模風(fēng)電接入而引起的不確定性。由此，如何實現(xiàn)波動性風(fēng)電與確定性機(jī)組組合間的有效銜接，對于提高電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟(jì)性與安全性具有重要的理論與實際意義。
　　據(jù)此，本文首先研究風(fēng)功率預(yù)測誤差特征的準(zhǔn)確表達(dá)方法，繼而探討其在機(jī)組組合中的應(yīng)用，并提出考慮預(yù)測誤差時序特性的機(jī)組組合方法研究，以此改善含風(fēng)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與安全性。主要工作可以概括如下:
　　(1)研究風(fēng)功率預(yù)測誤差的概率分布特征，利用參數(shù)

4、與非參數(shù)估計方法對預(yù)測誤差進(jìn)行擬合分析，包括正態(tài)分布，Beta分布，T-location-scale分布，以及非參數(shù)核密度估計方法，并進(jìn)一步對現(xiàn)有的檢驗概率密度函數(shù)擬合效果的評價指標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)。利用實際風(fēng)功率預(yù)測誤差數(shù)據(jù)，對比分析了不同擬合方法、不同擬合參數(shù)對擬合效果的影響。
　　(2)考慮風(fēng)電預(yù)測誤差在不同功率水平與不同時段下的差異性，提出一種功率-時序維度下的誤差分段擬合方法，通過對功率、時序兩個維度下的同時分段，提高誤差擬合精

5、度。針對分區(qū)過多問題，提出一種區(qū)段縮減方法，解決分組數(shù)量與擬合效果間的矛盾，從而提高擬合精度，減少了擬合計算量，使該方法更具實用意義。該研究表明同時考慮了誤差功率-時序特征的擬合方法能夠更精確的刻畫風(fēng)功率預(yù)測誤差的分布特征。
　　(3)提出一種可同時考慮預(yù)測誤差時序分布特性與系統(tǒng)備用分類的機(jī)組組合模型。該模型將預(yù)測誤差的時序特性與機(jī)組組合的時序特征相結(jié)合，使預(yù)測誤差的時序特征得以準(zhǔn)確把握;同時，該模型按傳統(tǒng)成本、額外備用成本與風(fēng)險