風(fēng)電隨機(jī)波動的方差預(yù)報研究.pdf

1、對風(fēng)速進(jìn)行預(yù)報是確保大規(guī)模風(fēng)電安全并網(wǎng)的重要技術(shù)手段。但是目前預(yù)報的時間分辨率為15min的風(fēng)速是一種平均意義下的風(fēng)速，而真實(shí)風(fēng)速由平均風(fēng)速和風(fēng)速的瞬時隨機(jī)波動兩部分構(gòu)成，風(fēng)速的瞬時隨機(jī)波動的研究還未被關(guān)注。在平均風(fēng)速預(yù)報的基礎(chǔ)上對風(fēng)速瞬時隨機(jī)部分進(jìn)行研究，可以提供實(shí)時風(fēng)速的更加詳細(xì)的信息，有助于電網(wǎng)系統(tǒng)制定更為詳盡的平抑風(fēng)電功率波動的策略。此外在風(fēng)機(jī)的選型及安全設(shè)計時，風(fēng)速的瞬時隨機(jī)波動也是一個重要的因素。因此本文將研究的視角投向風(fēng)速

2、瞬時隨機(jī)波動，主要的研究工作如下：
　　首先本文定義了風(fēng)速瞬時隨機(jī)波動的方差這一概念來研究風(fēng)速的瞬時隨機(jī)波動，并基于小波分解理論提出了風(fēng)速方差的計算方法。同時對風(fēng)速方差的物理特性進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：風(fēng)速方差與平均風(fēng)速之間存在多尺度調(diào)制效應(yīng)；風(fēng)速方差的日變化曲線存在明顯的日周期現(xiàn)象。
　　電力系統(tǒng)在平抑風(fēng)電功率波動時需要提前掌握未來一段時間內(nèi)的風(fēng)速信息，因此對風(fēng)速方差進(jìn)行預(yù)報具有重要的意義。對風(fēng)速方差進(jìn)行預(yù)報的前提是其具

3、r>　　有可預(yù)報性。因此本文基于時間序列分析中的相關(guān)分析理論，提出了風(fēng)速方差可預(yù)報性分析的方法。分析結(jié)果表明風(fēng)速方差的可預(yù)報長度大致在1h至5h之間，可以進(jìn)行預(yù)報。同時對風(fēng)速方差與平均風(fēng)速的依賴關(guān)系進(jìn)行了研究。
　　目前對于預(yù)報模型的最佳輸入并沒有很好的理論指導(dǎo)，因此本文通過實(shí)驗選取預(yù)報模型的風(fēng)速方差最佳輸入維數(shù)。利用內(nèi)蒙古風(fēng)電場2013年風(fēng)速方差數(shù)據(jù)分別進(jìn)行提前10min、提前20min、提前30min、提前40min、提前50

4、min以及提前60min時刻的風(fēng)速方差預(yù)報。選擇MAE及MSE作為預(yù)報結(jié)果的評價指標(biāo)。同時利用黑龍江風(fēng)電場2013年的風(fēng)速方差數(shù)據(jù)的驗證表明所建立的模型具有良好的穩(wěn)定性和可推廣性。在原始預(yù)報模型的基礎(chǔ)上，本文通過加入平均風(fēng)速的信息，改善了模型的預(yù)報性能，提高了預(yù)報結(jié)果的精度。
　　最后，本文對風(fēng)速方差模型的預(yù)報誤差進(jìn)行了統(tǒng)計分析。隨著預(yù)報步長的增大，預(yù)報誤差也隨之增大，因此在預(yù)報的過程中，預(yù)報步長的選擇至關(guān)重要，否則會使預(yù)報結(jié)果的