考慮氣象因素的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速及風(fēng)電功率短期預(yù)測(cè)研究.pdf

1、隨著風(fēng)電場(chǎng)穿透功率的增加,風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行給電網(wǎng)帶來(lái)的一系列影響越來(lái)越嚴(yán)重,足以破壞電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的狀態(tài)。風(fēng)電的原動(dòng)力是風(fēng)能,而風(fēng)能具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和波動(dòng)性,使得接入電網(wǎng)的風(fēng)電穿透功率呈現(xiàn)劇烈的波動(dòng)特性,風(fēng)電功率的波動(dòng)給系統(tǒng)帶來(lái)的主要影響有:頻率穩(wěn)定、功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、諧波、電壓波動(dòng)與閃變、網(wǎng)損及潮流的分布、系統(tǒng)備用成本、調(diào)度計(jì)劃的制定、系統(tǒng)可靠性等諸多方面。良好的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)結(jié)果,可以讓運(yùn)行人員提前制定調(diào)度計(jì)

2、劃、安排機(jī)組出力及系統(tǒng)備用等相關(guān)措施,減少整體有功出力的波動(dòng),從而降低風(fēng)電并網(wǎng)給系統(tǒng)帶來(lái)的影響。一方面,風(fēng)能受眾多地理和氣象因素的影響,地理上的因素如地形、地貌、緯度等,氣象上的因素如溫度、風(fēng)力等級(jí)、濕度等,每一個(gè)因素的變化都可能導(dǎo)致風(fēng)速的變化,使得風(fēng)速的日變化規(guī)律性較差,預(yù)測(cè)模型模擬的未來(lái)風(fēng)速變化趨勢(shì)可能與實(shí)際相差很大,導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果無(wú)法令運(yùn)行人員滿意;另一方面,研究人員可以分析風(fēng)速與各種因素的相關(guān)程度,并利用風(fēng)速與各種因素的相關(guān)性,提

3、取有用信息,尋找與未來(lái)風(fēng)速變化規(guī)律更接近的歷史數(shù)據(jù),進(jìn)行預(yù)測(cè)工作,提高預(yù)測(cè)精度。本文首先采用直觀和統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析了風(fēng)速與主要?dú)庀笮畔㈤g的相關(guān)性。直觀的方法就是將連續(xù)一段日期的風(fēng)速及相關(guān)的氣象信息,按照風(fēng)速大小順序排列,觀察隨著風(fēng)速的增加,各個(gè)氣象信息的增減情況,以此反應(yīng)風(fēng)速與氣象信息在變化趨勢(shì)上的相關(guān)性;統(tǒng)計(jì)學(xué)方法就是借助統(tǒng)計(jì)學(xué)中相關(guān)性系數(shù)的概念,系統(tǒng)的分析風(fēng)速與氣象信息間的相關(guān)性質(zhì)正相關(guān)或負(fù)相關(guān))及相關(guān)程度。本文在分析了氣象因素與風(fēng)

4、速的相關(guān)性后,提出考慮氣象因素的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速及風(fēng)電功率短期預(yù)測(cè)研究。首先,在風(fēng)速與主要?dú)庀笮畔⑾嚓P(guān)性分析的基礎(chǔ)上,提取與風(fēng)速相關(guān)性最大的幾個(gè)氣象因素作為模糊聚類樣本的指標(biāo),通過(guò)模糊聚類技術(shù)將歷史樣本進(jìn)行分類;其次,由于每個(gè)因素與風(fēng)速的相關(guān)程度不同,本文在每個(gè)指標(biāo)上乘以一個(gè)權(quán)重系數(shù),并給出計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的數(shù)學(xué)方法;再次,在風(fēng)速預(yù)測(cè)中,精確的聚類結(jié)果是不必要的,因此本文還改進(jìn)了傳統(tǒng)的模糊聚類技術(shù),提出適合不精確分類的模糊聚類算法的步驟,使其應(yīng)用