基于滚动预测的短期风速预测方法及其误差分析

发布时间：2017-08-23 02:01

  本文关键词：基于滚动预测的短期风速预测方法及其误差分析

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【摘要】：在当今电力系统行业中,微电网可以促进可再生能源分布式发电的并网,有利于可再生能源在我国的发展。处于电力系统管理边缘的大量分布式电源并网有可能造成电力系统不可控、不安全和不稳定,从而影响电网运行和电力市场交易,所以分布式发电面临许多技术障碍和质疑。而对于风力发电技术来说,则是微电网中重点研究问题之一。鉴于以上原因,短期风速预测模型方法研究是非有意义的。对于含有风机的微电网来说,如何准确有效地对未来24小时风机出力进行预测以及微电网中能量合理有效地分配将是成为微电网储能优化配置的关键所在。因此,本文对此课题展开了相应的研究,通过对风电功率预测误差模型的研究,并结合滚动预测模型,构成滚动预测与误差叠加修正模型组合的一种新型预测方法。同时,根据预测误差产生的概率分布对微电网中能量的分布进行预测,从而更好的对微电网中储能配置进行准确的规划。本文的主要研究内容及创新点概括如下：(1)对现阶段短期风速预测模型方法归纳总结,分为单一预测模型与组合预测模型两大类。同时在每一类预测模型下,分别采用不同预测方法对预测结果进行详细定量分析比较。(2)对风速预测的误差模型进行研究,并结合滚动预测方法,构成一种组合风速预测模型。对未来24小时风速预测分为五步滚动式预测,并在每一步的预测中采用误差叠加修正模型,随着滚动步数的进行,每一步的误差也在不断修正并逐渐改善,并以最后一步的预测结果作为日前24小时调度计划决策的依据。(3)由于风力发电技术中存在的不确定性,因此对微电网中风机出力预测误差概率分布模型进行研究。并在给定置信度的条件下,计算得到预测误差的置信区间。(4)采用三年的历史样本数据,对风机出力采用所提出的组合预测方法分别按小时、月份及季节进行预测,通过结果可以看出,无论在何种条件下,该组合预测方法对误差结果均有显著的改善,也说明了该方法具有良好的通用性。同时结合风电功率预测误差的概率分布,对微电网中储能的分布进行定量预测分析,最终得到微电网储能的合理配置。
【关键词】：风速预测 误差叠加修正 滚动预测 预测误差概率分布 微电网储能配置
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-24
• 1.1 课题研究背景及意义15-18
• 1.2 短期风速预测研究现状18-20
• 1.2.1 短期风速预测国内现状18-19
• 1.2.2 短期风速预测国外现状19-20
• 1.3 微电网中储能研究现状20-23
• 1.3.1 微电网中储能简介20-22
• 1.3.2 微电网中储能优化配置研究现状22-23
• 1.4 本文的章节安排23-24
• 第二章 短期风速预测模型分析24-34
• 2.1 风速概述24-25
• 2.2 短期风速单一预测模型25-30
• 2.2.1 BP神经网络模型25-26
• 2.2.2 支持向量机模型26-27
• 2.2.3 时间序列模型27-28
• 2.2.4 不同预测模型的比较28-30
• 2.3 短期风速组合预测模型30-33
• 2.3.1 组合预测模型概述30-31
• 2.3.2 组合预测模型原理及建立31-32
• 2.3.3 组合预测模型的预测结果32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 滚动预测与误差叠加修正组合短期风速预测模型研究34-41
• 3.1 误差叠加修正模型34-36
• 3.2 滚动预测模型36-40
• 3.2.1 预测流程37-38
• 3.2.2 方法验证38-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第四章 滚动风电功率预测对微电网储能配置的影响41-48
• 4.1 考虑预测误差置信度的滚动风电功率预测41-44
• 4.1.1 获取预测误差概率分布曲线41-42
• 4.1.2 确定在给定置信度下误差的置信区间42-44
• 4.2 含有风机的微电网储能优化的数学模型44-46
• 4.2.1 微电网中储能的目标函数44
• 4.2.2 微电网中储能的约束条件44-45
• 4.2.3 微电网储能优化模型求解方法45-46
• 4.3 滚动预测误差概率分布对微电网储能配置的影响46
• 4.4 本章小结46-48
• 第五章 案例分析48-64
• 5.1 基于滚动预测与误差叠加修正风电功率组合预测的验证48-60
• 5.1.1 一般性预测结果及分析48-53
• 5.1.2 按月份预测结果及分析53-58
• 5.1.3 按季节预测结果及分析58-60
• 5.2 预测误差概率分布对微电网储能配置影响分析60-62
• 5.3 本章小结62-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 工作总结64
• 6.2 工作展望64-66
• 参考文献66-71
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况71

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本文编号：722306