風(fēng)電場輸出功率概率預(yù)測理論與方法.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)勢必增加系統(tǒng)運行控制難度，加重系統(tǒng)備用負(fù)擔(dān)。因此，對風(fēng)電場及風(fēng)電場群輸出功率進行預(yù)測具有十分重要的意義。
　　短期風(fēng)電功率預(yù)測一般是對未來24小時～72小時風(fēng)機或風(fēng)電場的有功功率進行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果可用于優(yōu)化常規(guī)機組出力及系統(tǒng)備用配置，提高系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟性。根據(jù)預(yù)測結(jié)果

2、的不同，短期風(fēng)電功率預(yù)測方法可以分為單點值預(yù)測和概率式預(yù)測兩類方法。單點值預(yù)測方法是對未來某時段風(fēng)電功率最大可能出現(xiàn)值進行預(yù)測，目前預(yù)測誤差（以48小時的歸一化平均絕對誤差為例）多在15％～40％之間。由于單點值預(yù)測方法無法提供風(fēng)電功率預(yù)測的不確定性信息，近年來，概率式預(yù)測方法得到越來越多的重視和研究，該類方法不僅能夠預(yù)測未來時段風(fēng)電場輸出功率的期望值，還可以給出預(yù)測誤差的分布信息，為含有風(fēng)電場電力系統(tǒng)的運行風(fēng)險評估和風(fēng)險決策提供重要參

3、考。
　　目前，短期風(fēng)電場輸出功率概率式預(yù)測方法存在以下幾點問題:①預(yù)測精度需要進一步提高，包括期望值預(yù)測精度、分布預(yù)測精度等;②已有方法多是逐時段進行的風(fēng)電場輸出功率概率預(yù)測，沒有考慮風(fēng)電場輸出功率各預(yù)測時段間的關(guān)聯(lián)特性，即風(fēng)電功率時域相關(guān)信息被忽略;③同一區(qū)域內(nèi)包含多個風(fēng)電場時，針對單一風(fēng)電場進行功率預(yù)測，忽略了多個風(fēng)電場輸出功率預(yù)測誤差之間存在的動態(tài)時空關(guān)聯(lián)特性。
　　本文首先利用支持向量機對單一風(fēng)電場的輸出功率進行單

4、點值預(yù)測，對預(yù)測誤差建立稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)模型進行誤差的概率密度預(yù)測，進而建立了一種基于誤差校正的風(fēng)電場輸出功率的邊際概率密度函數(shù)參數(shù)式預(yù)測方法;其次，對風(fēng)電場輸出功率預(yù)測誤差特性進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)各時段之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，進而求取相關(guān)系數(shù)矩陣量化分析風(fēng)電功率預(yù)測誤差時段間的相關(guān)關(guān)系，并結(jié)合邊際概率密度函數(shù)預(yù)測得到一種短期風(fēng)電功率多時段聯(lián)合概率密度預(yù)測方法;進一步分析同一區(qū)域內(nèi)多風(fēng)電場輸出功率預(yù)測誤差統(tǒng)計特性，發(fā)現(xiàn)預(yù)測誤差之間存在線性時空關(guān)聯(lián)