風(fēng)電場(chǎng)輸出功率概率預(yù)測(cè)理論與方法.pdf

1、風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)緩解了我國能源壓力并帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，是目前技術(shù)最成熟、最具規(guī)模化開發(fā)條件的可再生能源。然而，風(fēng)電作為一種間歇性電源，其大規(guī)模并入電網(wǎng)勢(shì)必增加系統(tǒng)運(yùn)行控制難度，加重系統(tǒng)備用負(fù)擔(dān)。因此，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)及風(fēng)電場(chǎng)群輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)具有十分重要的意義。
　　短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)一般是對(duì)未來24小時(shí)～72小時(shí)風(fēng)機(jī)或風(fēng)電場(chǎng)的有功功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果可用于優(yōu)化常規(guī)機(jī)組出力及系統(tǒng)備用配置，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果

2、的不同，短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方法可以分為單點(diǎn)值預(yù)測(cè)和概率式預(yù)測(cè)兩類方法。單點(diǎn)值預(yù)測(cè)方法是對(duì)未來某時(shí)段風(fēng)電功率最大可能出現(xiàn)值進(jìn)行預(yù)測(cè)，目前預(yù)測(cè)誤差（以48小時(shí)的歸一化平均絕對(duì)誤差為例）多在15％～40％之間。由于單點(diǎn)值預(yù)測(cè)方法無法提供風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的不確定性信息，近年來，概率式預(yù)測(cè)方法得到越來越多的重視和研究，該類方法不僅能夠預(yù)測(cè)未來時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的期望值，還可以給出預(yù)測(cè)誤差的分布信息，為含有風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)決策提供重要參

3、考。
　　目前，短期風(fēng)電場(chǎng)輸出功率概率式預(yù)測(cè)方法存在以下幾點(diǎn)問題:①預(yù)測(cè)精度需要進(jìn)一步提高，包括期望值預(yù)測(cè)精度、分布預(yù)測(cè)精度等;②已有方法多是逐時(shí)段進(jìn)行的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率概率預(yù)測(cè)，沒有考慮風(fēng)電場(chǎng)輸出功率各預(yù)測(cè)時(shí)段間的關(guān)聯(lián)特性，即風(fēng)電功率時(shí)域相關(guān)信息被忽略;③同一區(qū)域內(nèi)包含多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)時(shí)，針對(duì)單一風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行功率預(yù)測(cè)，忽略了多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率預(yù)測(cè)誤差之間存在的動(dòng)態(tài)時(shí)空關(guān)聯(lián)特性。
　　本文首先利用支持向量機(jī)對(duì)單一風(fēng)電場(chǎng)的輸出功率進(jìn)行單

4、點(diǎn)值預(yù)測(cè)，對(duì)預(yù)測(cè)誤差建立稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)模型進(jìn)行誤差的概率密度預(yù)測(cè)，進(jìn)而建立了一種基于誤差校正的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的邊際概率密度函數(shù)參數(shù)式預(yù)測(cè)方法;其次，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率預(yù)測(cè)誤差特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)各時(shí)段之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)而求取相關(guān)系數(shù)矩陣量化分析風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差時(shí)段間的相關(guān)關(guān)系，并結(jié)合邊際概率密度函數(shù)預(yù)測(cè)得到一種短期風(fēng)電功率多時(shí)段聯(lián)合概率密度預(yù)測(cè)方法;進(jìn)一步分析同一區(qū)域內(nèi)多風(fēng)電場(chǎng)輸出功率預(yù)測(cè)誤差統(tǒng)計(jì)特性，發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)誤差之間存在線性時(shí)空關(guān)聯(lián)