基于誤差修正和模糊評(píng)價(jià)的風(fēng)速預(yù)測(cè)研究.pdf

1、近年來(lái)，全球能源危機(jī)問題日益嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境加劇惡化，使得人們將眼光投向調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，尋求清潔、綠色、可無(wú)限使用的可替代能源。風(fēng)能作為太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式，因其具有安全、無(wú)污染、可再生、環(huán)保效益和生態(tài)效益友好等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前最具發(fā)展?jié)摿?、利用最為廣泛的綠色能源。風(fēng)力發(fā)電是全球利用風(fēng)能最主要的方式，風(fēng)速的隨機(jī)波動(dòng)性使得風(fēng)電并網(wǎng)容量超過一定比例對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重影響。因此，提前對(duì)風(fēng)速進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而預(yù)知風(fēng)速的變化情況，準(zhǔn)確把握風(fēng)機(jī)出力，對(duì)緩解風(fēng)電并

2、網(wǎng)帶來(lái)的不利影響具有重要意義。
　　本文分析了風(fēng)速分布特性、變化特性以及風(fēng)速與其影響因素之間的關(guān)系；為提高風(fēng)速預(yù)測(cè)精度，從誤差修正角度出發(fā)，提出了基于馬爾科夫鏈神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)速預(yù)測(cè)的誤差修正方法；針對(duì)單一評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)風(fēng)速預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)性能存在的缺陷，提出了基于模糊模式識(shí)別的綜合評(píng)價(jià)方法，為風(fēng)速預(yù)測(cè)決策者優(yōu)選模型提供參考依據(jù)。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)闡述了風(fēng)速預(yù)測(cè)的研究背景及意義，概述了目前我國(guó)和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家風(fēng)

3、電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了現(xiàn)有風(fēng)速預(yù)測(cè)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，分析了模型評(píng)價(jià)方法的的重要性以及當(dāng)前評(píng)價(jià)方法和風(fēng)速預(yù)測(cè)存在的主要問題。
　　(2)以山西省某風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)為對(duì)象，分析了該風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速的分布特性，季、月、日變化特性；研究了風(fēng)速與歷史溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速之間的月變化關(guān)系，給出了確定風(fēng)速影響因素的依據(jù)；總結(jié)了目前引起風(fēng)速預(yù)測(cè)誤差的來(lái)源。
　　(3)從誤差修正提高風(fēng)速預(yù)測(cè)精度的角度考慮，提出了基于馬爾科夫鏈神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)速預(yù)測(cè)的

4、誤差修正方法。首先，采用模糊 C-均值聚類算法解決馬爾科夫鏈的狀態(tài)劃分問題；其次，給出了詳細(xì)的誤差修正步驟；最后，利用該方法分別對(duì)十折交叉驗(yàn)證優(yōu)化的廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法優(yōu)化的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和改進(jìn)的T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行誤差修正。通過對(duì)比修正前后三種模型對(duì)時(shí)間尺度為15min、30min、60min風(fēng)速預(yù)測(cè)效果證明了基于馬爾科夫鏈誤差修正方法能夠有效提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)速預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)精度，改善模型的預(yù)測(cè)性能。
　　(4)針

5、對(duì)目前單一評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)風(fēng)速預(yù)測(cè)模型存在不合理、片面的問題，提出一種基于模糊模式識(shí)別的綜合評(píng)價(jià)方法。在課題組建立的風(fēng)速預(yù)測(cè)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，采用二元對(duì)比法確定各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)主觀權(quán)重，采用離差最大化法計(jì)算其客觀權(quán)重；在綜合主、客觀權(quán)重的基礎(chǔ)上，以MATLAB為仿真平臺(tái)，利用模糊模式識(shí)別方法對(duì)課題組建立的風(fēng)速預(yù)測(cè)模型庫(kù)中的模型進(jìn)行評(píng)價(jià)優(yōu)選。仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于模糊模式識(shí)別的綜合評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)風(fēng)速預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)性能有一定合理性和有效性，為風(fēng)速預(yù)