集群风电场出力的相关问题研究

发布时间：2017-10-05 11:42

  本文关键词：集群风电场出力的相关问题研究

  更多相关文章： 集群风电场 时空特性分析 波动指标建模 相关性分析 经验模态分析 预测模型

【摘要】：风电出力具有随机波动性,随着风电场规模化、集群化的发展,风电场集群出力波动对电网安全稳定运行、调度规划等产生重要影响。因此研究不同域内集群风电场出力波动变化规律对于并网风电有效管控具有重要研究意义和价值。本文将分别基于时幅域和时频域对单个典型风电场和集群风电场出力波动特性进行统计分析研究。主要研究内容包括以下几个方面：首先从时幅域角度对集群风电场出力波动的时空特性进行研究,先解析风电场出力波动性产生内在机理,并给出风电出力波动性典型时域统计指标,研究单个-集群风电场的年、月、日出力特性,接着对单个-集群风电场风电出力的空间分布特性进行了统计分析,然后再对不同时间尺度下的单个-集群风电场出力波动概率特性进行了对比分析。接着基于概率统计理论,建立单个风电场与集群风电场出力的中心矩关系模型,并从风电出力概率分布特性的角度,引入描述风电出力“分布形状”的两个统计学新指标——偏度和峰度。依托集群风电出力均值、标准差、偏度和峰度四个指标,构建表征集群风电出力概率分布的皮尔逊族模型,为模拟未来风电出力场景提供了有效分析手段,然后依据典型集群风电场历史数据信息,经验建立风电场间相关系数与风电场间距离的指数关系模型,并给出区域风电场标准差与年平均出力之间的多项式关系方程,有效简化区域集群风电出力波动性指标的估算。最后依据福建实际算例分析,验证集群风电场指标建模的准确性和实用性。然后分别基于同一时间不同空间和同一空间不同时间两个不同角度对集群风电场间出力相关性进行分析研究。从同一时间不同空间角度计算得到集群风电场间出力的互相关系数、单个-集群风电场出力的自相关系数；进而分析两个风电场出力之间的互相关性、出力波动的互影响性和单个.集群风电场自相关性；从同一空间不同时间角度研究分析同一风电场或者集群风电场间时移相关特性、相关系数概率分布特性。最后对单个-集群风电场出力进行经验模态分析,首次将HHT变换用于非线性非平稳的风电场出力时间序列信号的时频域分析,引入了希尔伯特-黄变换基本理论,介绍了EMD基本原理和IMF概念,以及HHT变换核心算法,提出了Hilbert谱分析的核心指标,接着在时频域下分别依托单个风电场和集群风电场的年出力时间序列,对其进行经验模态分析,并确定了单个风电场和集群风电场主频和次主频,给出了出力波动能量随频率分布特性。提出了EMD-Elman组合的风电功率短时预测模型,并依托实际预测算例,对比分析预测误差评估指标,比较Elman神经网络单一预测与EMD-Elman组合预测模型的预测精度。
【关键词】：集群风电场 时空特性分析 波动指标建模 相关性分析 经验模态分析 预测模型
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 研究背景和研究意义12-14
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意义13-14
• 1.2 课题研究现状14-16
• 1.2.1 风电出力波动特性分析研究现状14-15
• 1.2.2 风电出力相关性分析研究现状15
• 1.2.3 希尔伯特-黄变换应用研究现状15-16
• 1.3 本文主要工作16-19
• 第二章 集群风电场出力的波动性分析19-45
• 2.1 引言19
• 2.2 风电出力波动性和研究样本19-23
• 2.2.1 风电出力波动产生机理19-20
• 2.2.2 风电出力波动性统计指标20-21
• 2.2.3 风电出力波动性研究样本21-23
• 2.3 集群风电场出力波动的时空特性研究23-34
• 2.3.1 集群风电场出力波动的时间特性分析23-28
• 2.3.2 集群风电场出力波动的空间特性分析28-31
• 2.3.3 集群风电出力波动概率分布特性31-34
• 2.4 集群风电场出力波动性指标建模34-43
• 2.4.1 基本原理和数学模型35-38
• 2.4.2 指标参数估算建模38-40
• 2.4.3 风电场集群指标建模与算例分析40-43
• 2.5 本章小结43-45
• 第三章 集群风电场出力的相关性分析45-55
• 3.1 引言45-46
• 3.2 相关性分析理论46-48
• 3.2.1 互相关性和自相关性理论46-47
• 3.2.2 相关性的物理涵义47-48
• 3.2.3 相关性研究分析方法48
• 3.3 基于同一时间不同空间的相关性分析48-51
• 3.3.1 集群风电场间出力互相关性计算分析48-51
• 3.3.2 集群风电场间出力自相关性计算分析51
• 3.4 基于不同时间同一空间的相关性分析51-53
• 3.4.1 不同时间下同一风电场的时移相关性分析51-52
• 3.4.2 不同时间下风电场间相关系数概率分布特性52-53
• 3.5 本章小结53-55
• 第四章 集群风电场出力经验模态分析55-84
• 4.1 引言55-56
• 4.2 希尔伯特-黄变换基本理论56-59
• 4.2.1 EMD基本原理和IMF概念56
• 4.2.2 筛过程(SP)56-58
• 4.2.3 希尔伯特-黄变换(HHT)58-59
• 4.3 集群风电场出力经验模态分析59-73
• 4.3.1 单个风电场出力经验模态分析59-67
• 4.3.2 集群风电场出力经验模态分析67-73
• 4.4 基于EMD-ELMAN的风电功率短时预测研究73-83
• 4.4.1 Elman神经网络基本原理73-77
• 4.4.2 经验模式分解与Elman神经网络组合短时预测77-79
• 4.4.3 算例分析79-83
• 4.5 本章小结83-84
• 第五章 总结与展望84-86
• 5.1 论文总结84-85
• 5.2 工作展望85-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-91
• 附录91-98
• 附录A——验模态分析程序91-93
• 附录B——预测模型程序93-98
• 作者简介98

【相似文献】

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 本报记者　 刘万平 李建勋;重庆商业贿赂：几个数字的背后[N];中国商报;2006年

2 通讯员 余立鹏 陈钰;蕲春千亿产业群风生水起[N];黄冈日报;2013年

3 记者 王彦民　通讯员 陈振寰;集群风电有功智能控制系统二期工程竣工[N];国家电网报;2010年

4 ;政协湖北省第十一届委员会第二次会议补选的常务委员名单[N];湖北日报;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 郑维高;集群风电场出力的相关问题研究[D];东南大学;2015年

，

本文编号：976613