本發(fā)明涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中的比重不斷增大，風(fēng)電的波動性和間歇性為電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，對風(fēng)電功率的合理預(yù)測，能夠輔助電力系統(tǒng)的調(diào)度人員制定周密的調(diào)度計劃，提前調(diào)整風(fēng)電所占比例，風(fēng)電功率預(yù)測模塊是風(fēng)電能源調(diào)度系統(tǒng)中的重要組成部分，風(fēng)電功率預(yù)測是否準(zhǔn)確，是整個系統(tǒng)運行正確和穩(wěn)定的重要因素，對風(fēng)電功率預(yù)測的合理評價，既能夠反映其算法準(zhǔn)確率，進(jìn)而幫助算法設(shè)計師提高預(yù)測算法水平，又能夠幫助調(diào)度員掌握當(dāng)前預(yù)測系統(tǒng)的情況，在制定調(diào)度計劃時進(jìn)行合理的調(diào)整，具有重要的實用價值，當(dāng)前對預(yù)測系統(tǒng)的評價主要包括：準(zhǔn)確率、均方根誤差、相關(guān)系數(shù)等指標(biāo)，這種評價方法的時間粒度局限在一天，未能精細(xì)到每日峰平谷時段，未能從調(diào)峰能力的實際運行角度考察預(yù)測的準(zhǔn)確性，這樣會使得預(yù)測發(fā)生誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：目前采用的技術(shù)無法長時間使用，時間局限強(qiáng)，另外，不能精細(xì)到每日峰平谷時段，不能從調(diào)峰能力的實際運行角度考察預(yù)測的準(zhǔn)確性。

為解決上面的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價方法，該方法包括如下步驟：

S1,讀取預(yù)測風(fēng)電計算時所需的參數(shù)；

S1,讀取風(fēng)電有功功率的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)；

S2,對S1中的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理；

S3，根據(jù)S2中歸一化后的數(shù)據(jù)計算越限準(zhǔn)確率和預(yù)測電量誤差；

S4，根據(jù)S2中歸一化后的數(shù)據(jù)計算加權(quán)平均準(zhǔn)確率。

進(jìn)一步地，所述S1中還包括：讀取預(yù)測風(fēng)電計算時所需的參數(shù)，所述參數(shù)包括：風(fēng)電場的裝機(jī)容量、計算加權(quán)準(zhǔn)確率時的多個權(quán)重值。

進(jìn)一步地，所述S1中還包括：

S11，讀取實際的風(fēng)電功率數(shù)據(jù)序列；

S12，讀取預(yù)測的風(fēng)電功率數(shù)據(jù)序列；

S13，讀取調(diào)峰能力上限功率數(shù)據(jù)序列；

S14，讀取調(diào)峰能力下限功率數(shù)據(jù)序列。

進(jìn)一步地，所述S2中包括：

S21，將S11中的實際風(fēng)電功率數(shù)據(jù)序列歸一化；

S22，將S12中的預(yù)測風(fēng)電功率數(shù)據(jù)序列歸一化；

S23，將S13中的調(diào)峰能力上限功率數(shù)據(jù)序列歸一化；

S24，將S14中的調(diào)峰能力下限功率數(shù)據(jù)序列歸一化。

進(jìn)一步地，所述S3中包括：

S31，初始化越限功率誤差變量,并且令越限數(shù)據(jù)點的總數(shù)N＝0，預(yù)測電量誤差Dev＝0；

S32，遍歷S2中歸一化后的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)功率序列，對每個功率點，找到與該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點，進(jìn)行S33；

S33，對于S32中的每個功率點，若該功率點大于或等于調(diào)峰能力下限功率點，同時該功率點小于或等于調(diào)峰能力上限功率點，則返回S32；否則進(jìn)行S34；

S34，根據(jù)S32中的每個功率點以及該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點，累計計算越限功率誤差變量，并將計數(shù)總數(shù)N加1；

S35，根據(jù)S32中的每個功率點以及該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點，累計計算預(yù)測電量誤差Dev；

S36，若遍歷結(jié)束，則執(zhí)行S37；否則返回執(zhí)行S32繼續(xù)遍歷；

S37，根據(jù)S34中累計計算越限功率誤差變量來計算越限準(zhǔn)確率。

進(jìn)一步地，所述S4中包括：

S41，初始化加權(quán)誤差率變量,并且令總權(quán)重值NWT＝0；

S42，遍歷S2中歸一化后的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)功率序列，對每個功率點，找到與該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點；

S43，根據(jù)S42中的每個功率點以及與該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點，在S1所述參數(shù)中找到與該功率點對應(yīng)的權(quán)重；

S44，根據(jù)S43中的權(quán)重累計計算加權(quán)誤差率變量；

S45，根據(jù)S43中的權(quán)重累計計算總權(quán)重值NWT；

S46，若遍歷結(jié)束，則根據(jù)S44累計的加權(quán)誤差率變量和S45累計的總權(quán)重值計算最終加權(quán)準(zhǔn)確率；否則返回執(zhí)行S42，繼續(xù)遍歷。

本發(fā)明的有益效果：在峰平谷的不同時段，結(jié)合電網(wǎng)調(diào)峰能力限值，評價風(fēng)電功率預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，既能夠在更多角度反映其算法準(zhǔn)確性，進(jìn)而幫助算法設(shè)計師提高預(yù)測算法水平，又能夠幫助調(diào)度員掌握當(dāng)前預(yù)測裝置的情況，在制定調(diào)度計劃時能夠結(jié)合峰平谷時段和電網(wǎng)調(diào)峰能力進(jìn)行合理的調(diào)整，具有很強(qiáng)的實用價值。

本發(fā)明還涉及一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價裝置，該裝置包括：數(shù)據(jù)讀取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、越限準(zhǔn)確率計算模塊和加權(quán)準(zhǔn)確率計算模塊；

所述數(shù)據(jù)讀取模塊，用于獲取預(yù)測風(fēng)電評價所需參數(shù)以及讀取風(fēng)電有功功率實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于將風(fēng)電有功功率的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)歸一化；

所述越限準(zhǔn)確率計算模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊歸一化后的數(shù)據(jù)計算越限準(zhǔn)確率和預(yù)測電量誤差；

所述加權(quán)準(zhǔn)確率計算模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊歸一化后的數(shù)據(jù)采用誤差加權(quán)平均算法，計算加權(quán)平均準(zhǔn)確率。

進(jìn)一步地，所述越限準(zhǔn)確率計算模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊歸一化后的數(shù)據(jù)中超出調(diào)峰能力上限或下限的時段，計算預(yù)測準(zhǔn)確率和預(yù)測電量誤差。

進(jìn)一步地，所述加權(quán)準(zhǔn)確率計算模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊歸一化后的數(shù)據(jù)采用誤差加權(quán)平均算法，對超出調(diào)峰能力上限或下限的時段按峰、平、谷不同時段進(jìn)行計算加權(quán)平均準(zhǔn)確率。

本發(fā)明的有益效果：在峰平谷的不同時段，結(jié)合電網(wǎng)調(diào)峰能力限值，評價風(fēng)電功率預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，既能夠在更多角度反映其算法準(zhǔn)確性，進(jìn)而幫助算法設(shè)計師提高預(yù)測算法水平，又能夠幫助調(diào)度員掌握當(dāng)前預(yù)測裝置的情況，在制定調(diào)度計劃時能夠結(jié)合峰平谷時段和電網(wǎng)調(diào)峰能力進(jìn)行合理的調(diào)整，具有很強(qiáng)的實用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價方法流程圖。

圖2為本發(fā)明的一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價裝置示意圖；

圖3為本發(fā)明的歸一化數(shù)據(jù)處理流程圖；

圖4為本發(fā)明的計算越限準(zhǔn)確率和預(yù)測電量誤差流程圖；

圖5為本發(fā)明的計算加權(quán)平均準(zhǔn)確率流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價方法，該檢測方法包括如下步驟：

S1,讀取風(fēng)電有功功率的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)其中包括：讀取預(yù)測風(fēng)電計算時所需的參數(shù)，所述參數(shù)包括：風(fēng)電場的裝機(jī)容量、計算加權(quán)準(zhǔn)確率時的多個權(quán)重值以及還包括；

S11，讀取實際的風(fēng)電功率數(shù)據(jù)序列；

S12，讀取預(yù)測的風(fēng)電功率數(shù)據(jù)序列；

S13，讀取調(diào)峰能力上限功率數(shù)據(jù)序列；

S14，讀取調(diào)峰能力下限功率數(shù)據(jù)序列。

S2,對S1中的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，其中具體為S21，將S11中的實際風(fēng)電功率數(shù)據(jù)序列歸一化；

S22，將S12中的預(yù)測風(fēng)電功率數(shù)據(jù)序列歸一化；

S23，將S13中的調(diào)峰能力上限功率數(shù)據(jù)序列歸一化；

S24，將S14中的調(diào)峰能力下限功率數(shù)據(jù)序列歸一化。

S3，根據(jù)S2中歸一化后的數(shù)據(jù)計算越限準(zhǔn)確率和預(yù)測電量誤差，其中的步驟具體為：

S31，初始化越限功率誤差變量,并且令越限數(shù)據(jù)點的總數(shù)N＝0，預(yù)測電量誤差Dev＝0；

S32，遍歷S2中歸一化后的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)功率序列，對每個功率點，找到與該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點，進(jìn)行S33；

S33，對于S32中的每個功率點，若該功率點大于或等于調(diào)峰能力下限功率點，同時該功率點小于或等于調(diào)峰能力上限功率點，則返回S32；否則進(jìn)行S34；

S34，根據(jù)S32中的每個功率點以及該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點，累計計算越限功率誤差變量，并將計數(shù)總數(shù)N加1；

S35，根據(jù)S32中的每個功率點以及該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點，累計計算預(yù)測電量誤差Dev；

S36，若遍歷結(jié)束，則執(zhí)行S37；否則返回執(zhí)行S32繼續(xù)遍歷；

S37，根據(jù)S34中累計計算越限功率誤差變量來計算越限準(zhǔn)確率。

S4，根據(jù)S2中歸一化后的數(shù)據(jù)計算加權(quán)平均準(zhǔn)確率，其中的具體步驟包括：

S41，初始化加權(quán)誤差率變量,并且令總權(quán)重值NWT＝0；

S42，遍歷S2中歸一化后的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)功率序列，對每個功率點，找到與該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點；

S43，根據(jù)S42中的每個功率點以及與該功率點對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點和調(diào)峰能力下限功率點，在S1所述參數(shù)中找到與該功率點對應(yīng)的權(quán)重；

S44，根據(jù)S43中的權(quán)重累計計算加權(quán)誤差率變量；

S45，根據(jù)S43中的權(quán)重累計計算總權(quán)重值NWT；

S46，若遍歷結(jié)束，則根據(jù)S44累計的加權(quán)誤差率變量和S45累計的總權(quán)重值計算最終加權(quán)準(zhǔn)確率；否則返回執(zhí)行S42，繼續(xù)遍歷。

如圖2所示，一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價裝置，該裝置包括：數(shù)據(jù)讀取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、越限準(zhǔn)確率計算模塊和加權(quán)準(zhǔn)確率計算模塊；

所述數(shù)據(jù)讀取模塊，用于獲取預(yù)測風(fēng)電評價所需參數(shù)以及讀取風(fēng)電有功功率實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于將風(fēng)電有功功率的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)歸一化；

所述越限準(zhǔn)確率計算模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊歸一化后的數(shù)據(jù)中超出調(diào)峰能力上限或下限的時段，計算預(yù)測準(zhǔn)確率和預(yù)測電量誤差。

所述加權(quán)準(zhǔn)確率計算模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊歸一化后的數(shù)據(jù)采用誤差加權(quán)平均算法，對超出調(diào)峰能力上限或下限的時段按峰、平、谷不同時段進(jìn)行計算加權(quán)平均準(zhǔn)確率。

具體實施例

一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價，該檢測方法包括如下步驟：

S1,讀取預(yù)測風(fēng)電計算時所需的參數(shù)，計算參數(shù)包括風(fēng)電場的裝機(jī)容量，計算加權(quán)準(zhǔn)確率時的若干權(quán)重值。權(quán)重值的設(shè)置分三個維度，第一個維度以電網(wǎng)運行峰、平、谷段為時間劃分，第二個維度以實際值越上限、不越限、越下限劃分，第三個維度以預(yù)測值越上限、不越限、越下限劃分，共2*2*2＝17種情況，每種情況對應(yīng)不同的權(quán)重值，可由經(jīng)驗豐富的調(diào)度人員提前設(shè)置；

S2,讀取風(fēng)電有功功率的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)，其中具體步驟如下：

S21，讀取實際的風(fēng)電功率數(shù)值序列{(T₀,P₀),(T₁,P₁),...,(T_n,P_n)},式中T_i(0≤i≤n)是第i個點的時間，單位為秒，P_i(0≤i≤n)是第i個點的實際功率；

S22，讀取預(yù)測的風(fēng)電功率數(shù)值序列{(T₀,Q₀),(T₁,Q₁),...,(T_n,Q_n)},式中T_i(0≤i≤n)是第i個點的時間，單位為秒，Q_i(0≤i≤n)是第i個點的預(yù)測功率；

S23，讀取調(diào)峰能力上限功率數(shù)值序列{(T₀,A₀),(T₁,A₁),...,(T_n,A_n)},式中T_i(0≤i≤n)是第i個點的時間，單位為秒，A_i(0≤i≤n)是第i個點的調(diào)峰能力上限功率；

S24，讀取調(diào)峰能力下限功率數(shù)值序列{(T₀,B₀),(T₁,B₁),...,(T_n,B_n)},式中T_i(0≤i≤n)是第i個點的時間，單位為秒，B_i(0≤i≤n)是第i個點的調(diào)峰能力下限功率。

如圖3所示，S3,對S2中的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，其具體的步驟如下：

S31，將實際功率序列歸一化，計算公式為：

P_i'＝P_i/P_Cap

式中，P_i'為歸一化后的實際功率、P_i為第i點的實際功率、P_Cap為風(fēng)電場裝機(jī)容量；

S32，將預(yù)測功率序列歸一化，計算公式為：

Q_i'＝Q_i/P_Cap

式中，Q_i'為歸一化后的預(yù)測功率、Q_i為第i點的預(yù)測功率、P_Cap為風(fēng)電場裝機(jī)容量；

S33，將調(diào)峰能力上限功率序列歸一化，計算公式為：

A_i'＝A_i/P_Cap

式中，A_i'為歸一化后的調(diào)峰能力上限功率、A_i為第i點的調(diào)峰能力上限功率、P_Cap為風(fēng)電場裝機(jī)容量；

S34，將調(diào)峰能力下限功率序列歸一化，計算公式為：

B_i'＝B_i/P_Cap

式中，B_i'為歸一化后的調(diào)峰能力下限功率、B_i為第i點的調(diào)峰能力下限功率、P_Cap為風(fēng)電場裝機(jī)容量。

如圖4所示，S4，根據(jù)S3中歸一化后的數(shù)據(jù)計算越限準(zhǔn)確率和預(yù)測電量誤差，其中具體的步驟如下：

S41，初始化準(zhǔn)確率變量accuracy＝0,計算總數(shù)N＝0，預(yù)測誤差Dev＝0；

S42，遍歷S3中歸一化后的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)功率序列，對每個功率點(T_i,Q_i')，找到其對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點(T_i,A_i')和調(diào)峰能力下限功率點(T_i,B_i')，進(jìn)行S42；

S43，如果B_i'≤Q_i'≤A_i'，則返回S41；否則進(jìn)行S44；

S44，累計計算準(zhǔn)確率變量，并將計數(shù)總數(shù)N加1。準(zhǔn)確率變量計算公式為：

accuracy＝accuracy+(P_i'-Q_i')*(P_i'-Q_i')

S45，累計計算預(yù)測誤差，計算公式為：

Dev＝Dev+P_i'-Q_i'

S46，若遍歷未結(jié)束，則返回S42繼續(xù)遍歷；否則轉(zhuǎn)到S46；

S47，計算越限準(zhǔn)確率，計算公式如下：

如圖5所示，S5，根據(jù)S3中歸一化后的數(shù)據(jù)計算加權(quán)平均準(zhǔn)確率，其具體的步驟如下：S51，初始化加權(quán)準(zhǔn)確率變量wt_accuracy＝0,總權(quán)重值NWT＝0；

S52，遍歷S3中歸一化后的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)功率序列，對每個功率點(T_i,Q_i')，找到其對應(yīng)的調(diào)峰能力上限功率點(T_i,A_i')和調(diào)峰能力下限功率點(T_i,B_i')，轉(zhuǎn)到S53；

S53，根據(jù)(T_i,Q_i')、(T_i,A_i')和(T_i,B_i')，在S1所述參數(shù)中找到其對應(yīng)的權(quán)重W_i；

S54，累計計算加權(quán)準(zhǔn)確率變量，計算公式為：

wt_accuracy＝wt_accuracy+W_i*(P_i'-Q_i')*(P_i'-Q_i')

S55，累計計算總權(quán)重值，計算公式為：

NWT＝NWT+W_i

S56，若遍歷未結(jié)束，則跳到S52，繼續(xù)遍歷；否則計算最終加權(quán)準(zhǔn)確率，計算公式為：

如圖2所示，一種電網(wǎng)調(diào)峰能力限值的風(fēng)電功率預(yù)測指標(biāo)評價裝置，該裝置包括：數(shù)據(jù)讀取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、越限準(zhǔn)確率計算模塊和加權(quán)準(zhǔn)確率計算模塊；

所述數(shù)據(jù)讀取模塊，用于獲取預(yù)測風(fēng)電評價所需參數(shù)以及讀取風(fēng)電有功功率實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于將風(fēng)電有功功率的實際數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)峰能力上下限數(shù)據(jù)歸一化；

所述越限準(zhǔn)確率計算模塊，其用于根據(jù)風(fēng)電功率預(yù)測結(jié)果中超出調(diào)峰能力上限或下限的時段計算預(yù)測準(zhǔn)確率和預(yù)測電量誤差；

所述加權(quán)準(zhǔn)確率計算模塊，其用于根據(jù)風(fēng)電功率預(yù)測結(jié)果采用誤差加權(quán)平均算法，對超出調(diào)峰能力上限或下限的時段按峰、平、谷不同時段給予不同的懲罰權(quán)重，計算加權(quán)平均準(zhǔn)確率。

在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。