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随着风力发电技术的不断发展,风电单机容量和并网型风电场的规模不断增加,在电力供应中所占比例也越来越大。为了保证风力发电系统稳定运行和供电系统的可靠性,必须对供电系统进行有效地计划和调度。而风力发电本身所特有的间歇性和不确定性,增加了对电网计划和调度的难度。如果能够对风电场出力进行短期预报,将使电力调度部门能够提前随着风电出力的变化及时调整调度计划,从而使电力供需达到平衡,同时还可以减少电力系统的备用容量、降低电力系统运行成本。如果预测精度达到一定的要求,还可以提高电力系统中风电最大装机比例,最终提高风电的竞争力。
本文首先对风电场短期预测系统国内外发展情况、系统的构成做了介绍,对当前的预测技术进行了概括,建立了一种基于小波分解和神经网络的风力发电预测方法。重点工作分为以下几步:
(1)通过计算原始数据分解后奇异点的李普希兹指数,分析李普希兹指数和小波分解后的模极大值之间的关系,并结合小波选择的通用准则,选取合适的小波函数。
(2)利用选择的母小波对原始数据进行小波分解,找出各分量的模极大值,按照即兴搜索的原则找出模极大值线后,计算各条模极大值线对应的奇异点的李普希兹指数,找出原始风电功率中存在的不良数据,对原始数据进行修正。
(3)对修正后数据进行了小波分解,对高频和低频分量分别采用适应于该序列的神经网络模型,从而达到预测精度和建模效率的统一。
(4)采用小波模极大值重构中的交替投影算法,利用预测的高频模极大值和各级低频分量,重构波形,得到最终的预测结果。
(5)建立了动态预测模型,将之前的预测的结果加入到神经网络样本空间中,进行下一步预测,成功将上述方法应用到风电功率的预测。