基于指數(shù)平滑法的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)

1、基于指數(shù)平滑法的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)基于指數(shù)平滑法的風(fēng)電功率預(yù)測(cè) Electrical engineering and automation論文提綱論文提綱 引引 言言123 基于指數(shù)平滑法的基于指數(shù)平滑法的功率預(yù)測(cè)功率預(yù)測(cè)分析分析4 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)技術(shù) 總總 結(jié)結(jié)56 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 風(fēng)力風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的分析與模擬的分析與模擬 Electrical engineering and automation國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外的研究起步要早國外的研究起步要早, ,丹麥、西班牙、德國、美國等國家的風(fēng)電預(yù)測(cè)技丹麥、西班牙、德國、美國等國家的風(fēng)電預(yù)測(cè)技術(shù)已較為成熟術(shù)已較為成熟，僅

2、僅是丹麥就擁有了僅僅是丹麥就擁有了4 4個(gè)獨(dú)立的天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)個(gè)獨(dú)立的天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)( (公司公司) )。 國內(nèi)的國內(nèi)的風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量的不斷發(fā)展風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量的不斷發(fā)展, , 然而增長速度明顯放緩然而增長速度明顯放緩, ,發(fā)電規(guī)發(fā)電規(guī)模已經(jīng)開始從速度型向質(zhì)量、效率化的方向開拓。模已經(jīng)開始從速度型向質(zhì)量、效率化的方向開拓。 總體來說，目前風(fēng)電功率預(yù)測(cè)越來越受到國內(nèi)外的重視，風(fēng)電市場(chǎng)增總體來說，目前風(fēng)電功率預(yù)測(cè)越來越受到國內(nèi)外的重視，風(fēng)電市場(chǎng)增長速度迅速。長速度迅速。 Electrical engineering and automation風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的意義風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的意義 為了更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行為

3、了更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行, ,依據(jù)風(fēng)電的功率預(yù)測(cè)曲線來優(yōu)化的常規(guī)機(jī)組的輸出依據(jù)風(fēng)電的功率預(yù)測(cè)曲線來優(yōu)化的常規(guī)機(jī)組的輸出, ,可以完成減少運(yùn)轉(zhuǎn)成本的目標(biāo)可以完成減少運(yùn)轉(zhuǎn)成本的目標(biāo)； 依據(jù)風(fēng)力發(fā)電輸出變化規(guī)律提高系統(tǒng)的可靠性依據(jù)風(fēng)力發(fā)電輸出變化規(guī)律提高系統(tǒng)的可靠性, ,可控性和安全性可控性和安全性; ; 在有風(fēng)電大規(guī)模并入的電力市場(chǎng)體系。對(duì)于電力市場(chǎng)中在有風(fēng)電大規(guī)模并入的電力市場(chǎng)體系。對(duì)于電力市場(chǎng)中, ,風(fēng)電功率的預(yù)風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)測(cè), ,使得風(fēng)電加入電力市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)更加有利使得風(fēng)電加入電力市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)更加有利; ;預(yù)測(cè)風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)風(fēng)力發(fā)電, ,對(duì)于電網(wǎng)要保障對(duì)于電網(wǎng)要保障電力系統(tǒng)可以安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)。電力系統(tǒng)可以

4、安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)。 研究意義：研究意義： Electrical engineering and automation預(yù)測(cè)方法總體分類預(yù)測(cè)方法總體分類l 統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)方法l 物理方法物理方法l 組合方法組合方法 Electrical engineering and automation基于不同尺度的分類基于不同尺度的分類 基于時(shí)間尺度基于時(shí)間尺度 基于空間范圍基于空間范圍 基于預(yù)測(cè)模型基于預(yù)測(cè)模型 Electrical engineering and automation風(fēng)電機(jī)的分析和模擬風(fēng)電機(jī)的分析和模擬（1 1）風(fēng)電機(jī)）風(fēng)電機(jī)n 水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)n 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)垂直軸風(fēng)力發(fā)

5、電機(jī)（2 2）風(fēng)電機(jī)發(fā)電理論）風(fēng)電機(jī)發(fā)電理論 理論推導(dǎo)風(fēng)力機(jī)實(shí)際能得到的有功功率輸出是：理論推導(dǎo)風(fēng)力機(jī)實(shí)際能得到的有功功率輸出是： 風(fēng)力機(jī)從自然風(fēng)中所能索取的能量是有限的，理風(fēng)力機(jī)從自然風(fēng)中所能索取的能量是有限的，理論最大效率論最大效率CP0.593,其中，其中，S=R2， 是空是空氣密度（氣密度（1.22kg/m3），），R為風(fēng)輪半徑，為風(fēng)輪半徑，v是為是為風(fēng)速。風(fēng)速。 Electrical engineering and automation風(fēng)力機(jī)模型風(fēng)力機(jī)模型 風(fēng)力機(jī)模型的輸入為風(fēng)速模型，輸出為轉(zhuǎn)矩。輸出為風(fēng)機(jī)的機(jī)械功率風(fēng)力機(jī)模型的輸入為風(fēng)速模型，輸出為轉(zhuǎn)矩。輸出為風(fēng)機(jī)的機(jī)械功率Pm和機(jī)

6、械轉(zhuǎn)矩和機(jī)械轉(zhuǎn)矩Tm，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩在圖中都是標(biāo)幺值。風(fēng)機(jī)的參數(shù)：額定，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩在圖中都是標(biāo)幺值。風(fēng)機(jī)的參數(shù)：額定功率為功率為3000W，葉片半徑，葉片半徑R=1.5m，額定轉(zhuǎn)速為，額定轉(zhuǎn)速為150r/min。 Electrical engineering and automation仿真結(jié)果仿真結(jié)果將其功率換算為有名值將其功率換算為有名值 Electrical engineering and automation基于指數(shù)平滑法的功率預(yù)測(cè)基于指數(shù)平滑法的功率預(yù)測(cè)（1）指數(shù)平滑法）指數(shù)平滑法 它的基本思想就是：預(yù)測(cè)值是以前觀測(cè)值的加權(quán)它的基本思想就是：預(yù)測(cè)值是以前觀測(cè)值的加權(quán)和，且對(duì)不同的數(shù)據(jù)給予

7、不同的權(quán)，新數(shù)據(jù)給較大的和，且對(duì)不同的數(shù)據(jù)給予不同的權(quán)，新數(shù)據(jù)給較大的權(quán)，舊數(shù)據(jù)給較小的權(quán)。權(quán)，舊數(shù)據(jù)給較小的權(quán)。 基本公式為：基本公式為： Electrical engineering and automation指數(shù)平滑法數(shù)學(xué)模型指數(shù)平滑法數(shù)學(xué)模型風(fēng)電功率預(yù)測(cè)公式如下：風(fēng)電功率預(yù)測(cè)公式如下： 改進(jìn)后的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)公式如下：改進(jìn)后的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)公式如下： 指數(shù)平滑模型擬合程度和預(yù)測(cè)結(jié)果的好壞取決于平指數(shù)平滑模型擬合程度和預(yù)測(cè)結(jié)果的好壞取決于平滑參數(shù)滑參數(shù)的選取，本文取的選取，本文取0.7. Electrical engineering and automation算例分析算例分析將仿真得到的

8、風(fēng)電功率作為實(shí)際值，選取前將仿真得到的風(fēng)電功率作為實(shí)際值，選取前4天的風(fēng)電功率值作為歷史天的風(fēng)電功率值作為歷史數(shù)據(jù)，利用改進(jìn)指數(shù)平滑法風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)第數(shù)據(jù)，利用改進(jìn)指數(shù)平滑法風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)第5天的風(fēng)電功率。天的風(fēng)電功率。得到預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的對(duì)比。得到預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的對(duì)比。 Electrical engineering and automation結(jié)果分析結(jié)果分析 由表中預(yù)測(cè)結(jié)果可知，除時(shí)段由表中預(yù)測(cè)結(jié)果可知，除時(shí)段6 6與時(shí)與時(shí)段段9 9出有比較大的預(yù)測(cè)誤差，其他時(shí)段的出有比較大的預(yù)測(cè)誤差，其他時(shí)段的誤差在合理范圍內(nèi)。本文的指數(shù)平滑法功誤差在合理范圍內(nèi)。本文的指數(shù)平滑法功率預(yù)測(cè)法在