一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟：A）獲取風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)；B）對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；C）根據(jù)預(yù)處理后的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)，利用基于預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型得到風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè)功率；D）根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè)功率，確定風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型的最佳預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度；E）基于最佳預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)的超短期功率預(yù)測(cè)。本發(fā)明優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度計(jì)劃，統(tǒng)籌安排常規(guī)能源和風(fēng)力發(fā)電的協(xié)調(diào)配合，減少電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量，降低運(yùn)行成本，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】-種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)今全球化石能源日益緊缺、環(huán)境污染日益惡化等壓力下，合理開發(fā)可再生能 源，提高能源的利用率，是解決我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展過(guò)程中日益凸顯的能源需求增長(zhǎng) 與能源緊缺、能源利用與環(huán)境保護(hù)之間矛盾的必然選擇。風(fēng)能作為一種可再生綠色清潔能 源，逐漸受到各國(guó)青睞，風(fēng)力發(fā)電得到快速發(fā)展。但由于風(fēng)力發(fā)電天然具有的間歇性、波動(dòng) 性和周期性等特點(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)給整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成了巨大的影響。因 此，開展風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)的研究至關(guān)重要，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù) 測(cè)，一方面有助于電力調(diào)度部門提前了解風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率變化，優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度計(jì) 劃，統(tǒng)籌安排常規(guī)能源和風(fēng)力發(fā)電的協(xié)調(diào)配合；另一方面有助于電力系統(tǒng)減少旋轉(zhuǎn)備用容 量，降低運(yùn)行成本。由于風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果直接影響著電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度計(jì)劃的 優(yōu)化調(diào)整，因此，亟需開展風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)技術(shù)的研究，因?yàn)槠淠軌蛴行p輕風(fēng) 力發(fā)電并網(wǎng)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的不利影響，提高電力系統(tǒng)中的風(fēng)電裝機(jī)比例。
[0003] 根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)的不同，風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)有多種分類方法，按照預(yù)測(cè)時(shí)間尺度 的不同，可分為短期預(yù)測(cè)（預(yù)測(cè)未來(lái)〇?72小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間）、超短期預(yù)測(cè)（預(yù)測(cè)未來(lái)0? 4小時(shí)）；按照預(yù)測(cè)模型對(duì)象的不同，可分為基于風(fēng)速預(yù)測(cè)的間接法、基于功率預(yù)測(cè)的直接 法；按照預(yù)測(cè)模型原理的不同，可分為統(tǒng)計(jì)方法、物理方法、統(tǒng)計(jì)與物理相結(jié)合的方法。
[0004] 風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)是指對(duì)風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0?4小時(shí)的發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)， 時(shí)間分辨率為15分鐘，其主要采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法，數(shù)理統(tǒng)計(jì)法是對(duì)風(fēng)電場(chǎng)所在地測(cè)風(fēng)塔的歷 史觀測(cè)數(shù)據(jù)和周邊氣象臺(tái)站的歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際需要選擇逐步回歸法、時(shí) 間序列法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等方法進(jìn)行風(fēng)力預(yù)測(cè)建模試驗(yàn)，最后選取預(yù)測(cè)效果較好的一種風(fēng) 力預(yù)測(cè)模型。
[0005] 現(xiàn)有的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)多采用單一數(shù)據(jù)源單種預(yù)測(cè)方法對(duì)風(fēng)電場(chǎng)未 來(lái)0?4小時(shí)的發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，個(gè)別也有采用多種預(yù)測(cè)方法組合預(yù)測(cè)，但都是將多種預(yù) 測(cè)方法串聯(lián)，依次對(duì)單一數(shù)據(jù)源進(jìn)行處理，在實(shí)際工程應(yīng)用中，一旦出現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)源暫時(shí)中 斷的情況，就會(huì)導(dǎo)致該時(shí)刻的預(yù)測(cè)失敗，影響風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)的精度，從而影響 整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，甚至造成了巨大的安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)，一旦出現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)源暫 時(shí)中斷的情況，就會(huì)導(dǎo)致該時(shí)刻的預(yù)測(cè)失敗，影響風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)的精度的問 題。本發(fā)明的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，旨在為電力調(diào)度部門依據(jù)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率 超短期預(yù)測(cè)結(jié)果提前了解風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率變化，優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度計(jì)劃，統(tǒng)籌安排常 規(guī)能源和風(fēng)力發(fā)電的協(xié)調(diào)配合，減少電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量，降低運(yùn)行成本，保證整個(gè)電網(wǎng) 的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，具有良好的應(yīng)用前景。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：包括以下步驟，
[0009] 步驟（A)，獲取風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)；
[0010] 步驟（B)，對(duì)步驟（A)獲取的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù) 據(jù)預(yù)處理；
[0011] 步驟（C)，根據(jù)預(yù)處理后的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)，利用基于 預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型得到風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè)功率；
[0012] 步驟（D)，根據(jù)步驟（C)得到的風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè)功率，確定風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超 短期預(yù)測(cè)模型的最佳預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度；
[0013] 步驟（E)，基于最佳預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng) 的超短期功率預(yù)測(cè)。
[0014] 前述的一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟（A)，獲取風(fēng)電場(chǎng) 的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟，
[0015] (Al)，從發(fā)報(bào)時(shí)刻&開始向前依次獲取風(fēng)電場(chǎng)&-1Τ、&-2Τ、…、ti-mT時(shí)刻對(duì)應(yīng) 的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)Fp F2、…、Fm，令集合Fs=的，F(xiàn)2，…，F(xiàn)J ;
[0016] (A2)，從發(fā)報(bào)時(shí)刻心開始向前依次獲取風(fēng)電場(chǎng)心-11\心-21\…、ti-mT時(shí)刻對(duì)應(yīng) 的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)P 2、…、Pm，令集合Ps=也，P2，…，PJ ;
[0017] (A3)，從發(fā)報(bào)時(shí)刻心開始向后依次獲取風(fēng)電場(chǎng)h+lT、心+21\…、h+kT時(shí)刻對(duì)應(yīng) 的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)P n、P21、…、Pkl，令集合Pj= {Pn，P21，…，PkJ ;
[0018] 其中，i、m、k均為正整數(shù)，k > 4*60/T，T為時(shí)間分辨率，單位為分鐘。
[0019] 前述的一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟（B)，對(duì)獲取的風(fēng) 電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法，包括以下步驟，
[0020] (BI)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合Fs進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，
[0021] (1)若風(fēng)電場(chǎng)在某一時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)Fs超過(guò)風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量Cap，則將風(fēng) 電場(chǎng)該時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)以裝機(jī)容量代替，匕冗 &?，則Fs = Cap，其中，s e [l，m]，Cap為 風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量；
[0022] (2)若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)Fs為負(fù)數(shù)且大于負(fù)數(shù)Y，則將F s以零代 替，￥〈匕〈0，則匕=0，其中，^￡[-0.01禮&?，0);
[0023] (3)若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)Fs小于Y，則該時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)匕無(wú) 效，該時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)為無(wú)效標(biāo)志數(shù)據(jù)，其中，Y e [_0.0l*Cap，0);
[0024] (4)通過(guò)⑴_(tái)(3)數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合為F' s = IF，彳、…，F(xiàn)，J ;
[0025] (B2)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合Ps進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，
[0026] (1)若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)Ps超過(guò)風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量Cap，則將 風(fēng)電場(chǎng)該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)以裝機(jī)容量代替，？ 3冗8?，則？3 = Cap，其中，s e [l，m]， Cap為風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量；
[0027] (2)若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)，則風(fēng)電場(chǎng)該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè) 功率數(shù)據(jù)無(wú)效，該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)為無(wú)效標(biāo)志數(shù)據(jù)；
[0028] (3)通過(guò)（1)-(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合為P' s = {P，i，P，2,…，P，J ;
[0029] (B3)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合Pj進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，
[0030] (1)若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)I超過(guò)風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量Cap，則將 風(fēng)電場(chǎng)該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)以裝機(jī)容量代替，Pj>Cap，則P j = Cap，其中，j e [l，k]， Cap為風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量；
[0031] (2)若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)，則將風(fēng)電場(chǎng)該時(shí)刻的短期預(yù) 測(cè)功率數(shù)據(jù)以前一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)代替，若P/0,則I = Pp1 ;
[0032] (3)通過(guò)（1)-(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合為P' j = U 21，…，P，kJ。
[0033] 前述的一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟（C)，利用基于預(yù) 測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型得到風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè)功率的方法，包括 以下步驟，
[0034] (Cl)從預(yù)處理后的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合F' s、短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合P' s中選取 距離發(fā)報(bào)時(shí)刻h最近的同一時(shí)刻tb的一組有效的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)，作為 計(jì)算預(yù)報(bào)時(shí)刻超短期預(yù)測(cè)功率的基準(zhǔn)時(shí)刻t b數(shù)據(jù)，基準(zhǔn)時(shí)刻實(shí)測(cè)功率與短期預(yù)測(cè)功率的差 值，采用公式（1)得到，
[0035] δ (ti) = Pb-Fb (1)
[0036] 其中，δ (ti)為發(fā)報(bào)時(shí)刻&所選取的基準(zhǔn)時(shí)刻tb風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率與短期預(yù)測(cè)功 率的差值，P b為基準(zhǔn)時(shí)刻的風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)，F(xiàn)b為基準(zhǔn)時(shí)刻的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功 率數(shù)據(jù)；
[0037] (C2)預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度為P，單位為小時(shí)，時(shí)間分辨率為T，單位為分鐘，則預(yù)報(bào)時(shí)刻 tj的權(quán)重系數(shù)，采用公式（2)計(jì)算得到，

【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：包括以下步驟， 步驟（A)，獲取風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)； 步驟（B)，對(duì)步驟（A)獲取的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù) 處理； 步驟（C)，根據(jù)預(yù)處理后的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)，利用基于預(yù)測(cè) 時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型得到風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè)功率； 步驟（D)，根據(jù)步驟（C)得到的風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè)功率，確定風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期 預(yù)測(cè)模型的最佳預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度； 步驟（E)，基于最佳預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)的超 短期功率預(yù)測(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟 (A)，獲取風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟， (Al)，從發(fā)報(bào)時(shí)刻&開始向前依次獲取風(fēng)電場(chǎng)&-1Τ、&-2Τ、…、ti-mT時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí) 測(cè)功率數(shù)據(jù)F^F2、…、Fm，令集合Fs=的，F(xiàn)2，…，F(xiàn)J; (A2)，從發(fā)報(bào)時(shí)刻&開始向前依次獲取風(fēng)電場(chǎng)&-1Τ、&-2Τ、…、ti-mT時(shí)刻對(duì)應(yīng)的短 期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)P2、…、Pm，令集合Ps= (PpP2，…，PJ; (A3)，從發(fā)報(bào)時(shí)刻心開始向后依次獲取風(fēng)電場(chǎng)h+lT、心+21\…、h+kT時(shí)刻對(duì)應(yīng)的短 期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)Pn、P21、…、Pkl，令集合Pj= {Pn，P21，…，Pkl}; 其中，i、m、k均為正整數(shù)，k彡4*60/T，T為時(shí)間分辨率，單位為分鐘。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步 驟（B)，對(duì)獲取的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法，包括 以下步驟， (BI)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合Fs進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理， (1) 若風(fēng)電場(chǎng)在某一時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)Fs超過(guò)風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量Cap,則將風(fēng)電場(chǎng) 該時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)以裝機(jī)容量代替，匕冗&?，則Fs =Cap，其中，se[l，m]，Cap為風(fēng)電 場(chǎng)裝機(jī)各M; (2) 若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)Fs為負(fù)數(shù)且大于負(fù)數(shù)Y，則將Fs以零代替， Y〈Fs〈0,則Fs=O,其中，Ye[-〇.〇l*Cap，0); (3) 若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)Fs小于γ，則該時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)Fs無(wú)效， 該時(shí)刻的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)為無(wú)效標(biāo)志數(shù)據(jù)，其中，Ye[_〇.〇l*Cap，0); (4) 通過(guò)（1)-(3)數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合為F's = IF，彳、…，F(xiàn)，J; (B2)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合Ps進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理， (1) 若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)Ps超過(guò)風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量Cap，則將風(fēng)電 場(chǎng)該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)以裝機(jī)容量代替，？3冗8?，則Ps =Cap，其中，se[l，m]，Cap 為風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量； (2) 若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)，則風(fēng)電場(chǎng)該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率 數(shù)據(jù)無(wú)效，該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)為無(wú)效標(biāo)志數(shù)據(jù)； (3) 通過(guò)（1)-(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合為P's = {P，i，P，2,…，P，J; (B3)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合Pj進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理， (1) 若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)&超過(guò)風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量Cap，則將風(fēng)電 場(chǎng)該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)以裝機(jī)容量代替，P」>Cap，則Pj =Cap，其中，je[1，k]，Cap 為風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量； (2) 若風(fēng)電場(chǎng)某一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)，則將風(fēng)電場(chǎng)該時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功 率數(shù)據(jù)以前一時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)代替，若P/0,則I=Py1 ; (3) 通過(guò)（1)-(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合為P'」= U21，…，P，kJ。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟 (C)，利用基于預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型得到風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè) 功率的方法，包括以下步驟， (Cl)從預(yù)處理后的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合F's、短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合P' s中選取距離 發(fā)報(bào)時(shí)刻h最近的同一時(shí)刻tb的一組有效的實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)，作為計(jì)算 預(yù)報(bào)時(shí)刻超短期預(yù)測(cè)功率的基準(zhǔn)時(shí)刻tb數(shù)據(jù)，基準(zhǔn)時(shí)刻實(shí)測(cè)功率與短期預(yù)測(cè)功率的差值， 采用公式（1)得到， δ(tj) =Pb-Fb (1) 其中，S(ti)為發(fā)報(bào)時(shí)刻&所選取的基準(zhǔn)時(shí)刻tb風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率與短期預(yù)測(cè)功率的 差值，Pb為基準(zhǔn)時(shí)刻的風(fēng)電場(chǎng)的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)，F(xiàn)b為基準(zhǔn)時(shí)刻的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率數(shù) 據(jù)； (C2)預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度為P，單位為小時(shí)，時(shí)間分辨率為T，單位為分鐘，則預(yù)報(bào)時(shí)刻\的 權(quán)重系數(shù)，采用公式（2)計(jì)算得到，
其中，#為相對(duì)于發(fā)報(bào)時(shí)刻h的第j個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)刻&的權(quán)重系數(shù)，j為正整數(shù)， je[i+l，i+k];預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度P為正整數(shù)，P彡4,保證超短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)能夠預(yù)測(cè)未 來(lái)O?4小時(shí)的風(fēng)電發(fā)電功率； (C3)根據(jù)預(yù)處理后的短期預(yù)測(cè)功率數(shù)據(jù)集合P' ^基于預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度P，建立預(yù)報(bào)時(shí) 刻h的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型為公式（3)所示， t// =〇(，,.） (3) 其中，￠//為風(fēng)電場(chǎng)相對(duì)于發(fā)報(bào)時(shí)刻h的第j個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)刻的超短期預(yù)測(cè)功率，P'^為 預(yù)處理后的風(fēng)電場(chǎng)第j個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)刻的短期預(yù)測(cè)功率； (C4)根據(jù)基于預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型，選取不同的預(yù)測(cè)時(shí)間 長(zhǎng)度P，并計(jì)算每種預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的超短期P*60/T各點(diǎn)的預(yù)測(cè)功率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步 驟（D)，確定風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)模型的最佳預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的方法，包括以下步驟， (Dl)，針對(duì)每種預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度，根據(jù)公式（4)，分別計(jì)算評(píng)估時(shí)間內(nèi)其風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率 超短期預(yù)測(cè)各點(diǎn)的均方根誤差；
其中，RMSE^為每次發(fā)報(bào)時(shí)刻第j個(gè)點(diǎn)的均方根誤差，n*60/T為評(píng)估時(shí)間段內(nèi)點(diǎn)的個(gè) 數(shù)，η為小時(shí)數(shù)，T為時(shí)間分辨率，Cap為風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量，F(xiàn)m為相對(duì)于發(fā)報(bào)時(shí)刻&的第i+j 個(gè)點(diǎn)的風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)功率； (D2)，根據(jù)公式（5)，分別對(duì)每種預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)前4個(gè)小 時(shí)內(nèi)各點(diǎn)的均方根誤差累加求和，
其中，為測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度為P時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)前4個(gè)小時(shí)內(nèi)各點(diǎn)均 方根誤差之和，N= 4*60/T; (D3)，選擇均方根誤差之和最小時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度為最佳預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104239979SQ201410529674
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】周永華, 張國(guó)建, 郭彥飛, 李科, 郭宇能, 梁進(jìn) 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司