基于模型優(yōu)選和組合策略的風(fēng)速融合預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種清潔可再生能源，以其分布廣泛、蘊(yùn)含量大、無(wú)污染等特點(diǎn)，受到世界各國(guó)的青睞。日益成熟的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供了重要保障。然而，風(fēng)能的不可控性、間歇性等特征會(huì)給電力系統(tǒng)運(yùn)行和電網(wǎng)調(diào)度帶來(lái)一系列問(wèn)題，限制了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。準(zhǔn)確的風(fēng)速預(yù)測(cè)能夠有效降低其影響。因此，研究如何提高風(fēng)速預(yù)測(cè)精度具有重要意義。
　　目前存在多種風(fēng)速預(yù)測(cè)模型，依據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)可將這些模型劃分為不同的類別。依據(jù)預(yù)測(cè)方式不同，可將風(fēng)速預(yù)

2、測(cè)模型分為單模型和組合模型。組合模型是集合多種單模型，對(duì)單模型提供的數(shù)據(jù)信息加以綜合利用以提高預(yù)測(cè)精度。組合模型主要圍繞在如何在已有的單模型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上深度利用這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行研究，即如何為單模型分配權(quán)重。目前對(duì)如何選擇單模型的研究較少，但其也是影響預(yù)測(cè)精度的關(guān)鍵因素之一。因此，為了進(jìn)一步提高風(fēng)速預(yù)測(cè)精度，本文引入了風(fēng)速融合預(yù)測(cè)的概念。首先，對(duì)單模型進(jìn)行優(yōu)化和完善以提高其預(yù)測(cè)能力；然后建立單模型庫(kù)，提出基于多準(zhǔn)則決策的模型優(yōu)選方法，并將多

3、種模型優(yōu)選方法與多種組合方法結(jié)合研究如何建立最優(yōu)融合模型。本文主要研究?jī)?nèi)容有：
　　(1)總結(jié)了當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r及存在的問(wèn)題，闡述了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)風(fēng)速的重要意義?？偨Y(jié)了當(dāng)前風(fēng)速預(yù)測(cè)模型的分類方法及預(yù)測(cè)模型的研究現(xiàn)狀。
　　(2)本文以風(fēng)速為研究對(duì)象，研究分析了風(fēng)速的分布特性、切變特性、變化特性等特點(diǎn)；分析了風(fēng)速與風(fēng)機(jī)輸出功率的轉(zhuǎn)換關(guān)系；采用國(guó)標(biāo)GB/T18709-2002對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，并通過(guò)最小二乘支持向量機(jī)(Least

4、Squares SupportVeotorMachines,LSSVM)進(jìn)行數(shù)據(jù)修補(bǔ)。并討論了預(yù)測(cè)模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　(3)針對(duì)LSSVM風(fēng)速預(yù)測(cè)模型中參數(shù)確定難等問(wèn)題，本文提出采用基于耦合模擬退火-單純形的LSSVM建立風(fēng)速預(yù)測(cè)模型。仿真結(jié)果表明，該方法能夠提高LSSVM模型的風(fēng)速預(yù)測(cè)能力，并把該方法加入到單模型庫(kù)，為風(fēng)速融合預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)。
　　(4)單模型優(yōu)選方法與組合方法的選擇是風(fēng)速融合預(yù)測(cè)中的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文首先

5、提出一種多準(zhǔn)則決策法優(yōu)選單模型，并引入?yún)f(xié)整分析法優(yōu)選單模型。為了研究如何建立最優(yōu)融合預(yù)測(cè)模型，本文將多種優(yōu)選方法(多準(zhǔn)則決策法、協(xié)整分析法)和多種組合方法(簡(jiǎn)單加權(quán)平均法、方差倒數(shù)
　　法、誘導(dǎo)有序加權(quán)算子)結(jié)合構(gòu)成多種融合預(yù)測(cè)模型進(jìn)行分析研究。仿真結(jié)果表明，當(dāng)多準(zhǔn)則決策與IOWA結(jié)合、協(xié)整分析與方差倒數(shù)及簡(jiǎn)單加權(quán)平均法結(jié)合時(shí)，表現(xiàn)出優(yōu)秀的風(fēng)速預(yù)測(cè)能力。可見(jiàn)不同的優(yōu)選方法適應(yīng)于不同的組合方法，需要選取合適的優(yōu)選方法與組合方法結(jié)合才