[發(fā)明專利]基于風(fēng)功率縱向時(shí)刻概率分布的風(fēng)功率預(yù)測(cè)值預(yù)評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310153467.5
• 申請(qǐng)日: 2013-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN103198235A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張磊;呂曉祿;蔣哲;武乃虎;張丹丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;山東電力集團(tuán)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)功率預(yù)測(cè)值預(yù)評(píng)估方法，具體涉及一種基于風(fēng)功率縱向時(shí)刻概率分布的風(fēng)功率預(yù)測(cè)值預(yù)評(píng)估方法。

背景技術(shù)

風(fēng)電具有間歇性和不確定性的特點(diǎn)，這給風(fēng)電的大規(guī)模入網(wǎng)后系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提出了挑戰(zhàn)。風(fēng)功率的預(yù)測(cè)技術(shù)使得調(diào)度部門可以提前應(yīng)對(duì)下一時(shí)刻的風(fēng)功率波動(dòng)，但現(xiàn)有的風(fēng)功率預(yù)測(cè)方法誤差較大（風(fēng)電調(diào)度運(yùn)行管理規(guī)范[S].北京：國(guó)家電網(wǎng)公司，2010.徐曼，喬穎，魯宗相.短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差綜合評(píng)價(jià)方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011,35（12）：20-26.），且對(duì)風(fēng)功率預(yù)測(cè)值的評(píng)估均是在事后進(jìn)行的，即真實(shí)值出現(xiàn)之后，因此有必要對(duì)風(fēng)功率預(yù)測(cè)值進(jìn)行預(yù)評(píng)估或預(yù)預(yù)測(cè)。

現(xiàn)有的預(yù)評(píng)估或預(yù)預(yù)測(cè)方法多集中在對(duì)預(yù)測(cè)誤差的概率分布的研究基礎(chǔ)上。論文《大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中風(fēng)電場(chǎng)出力的短期預(yù)測(cè)模型》（袁鐵江，晁勤，李義巖，等.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，30（13）：23-27.）涉及預(yù)預(yù)測(cè)概念，即提前預(yù)測(cè)，考慮歷史預(yù)測(cè)誤差與未來預(yù)測(cè)誤差的關(guān)系，對(duì)未來預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)誤差預(yù)測(cè)值修正預(yù)預(yù)測(cè)值；論文《風(fēng)電功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性分析》（蘇贊，王維慶，王建波，等.電氣技術(shù)，2012，3:1-5.）對(duì)預(yù)測(cè)誤差的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析；論文《風(fēng)電場(chǎng)出力預(yù)報(bào)預(yù)評(píng)估研究》（袁鐵江，袁建黨，晁勤，等.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，40（15）：18-23.）從系統(tǒng)能接受的風(fēng)電場(chǎng)出力預(yù)測(cè)誤差極限的角度給出預(yù)報(bào)預(yù)評(píng)估；文獻(xiàn)《風(fēng)速與風(fēng)功率預(yù)測(cè)誤差概率分布的時(shí)變特性分析》（王松巖，李碧君，于繼來，等.電網(wǎng)技術(shù)，2012，36:1-8.）分析了預(yù)測(cè)誤差的概率分布特性，并得出預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)小于60min時(shí)風(fēng)速和風(fēng)功率預(yù)測(cè)誤差概率隨預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)呈線性或二次函數(shù)衰減的結(jié)論；論文“Statistical?analysis?of?wind?power?forecast?error”（Hans?B，JoséA?D?N．IEEE?Transactions?on?Power?Systems，200823(3)：983-991．）給出了預(yù)測(cè)誤差概率分布分段函數(shù)，說明預(yù)測(cè)誤差概率分布具有胖尾性質(zhì)；論文《基于隨機(jī)預(yù)測(cè)誤差的分布式光伏配網(wǎng)系統(tǒng)容量配置方法》（林少伯，韓民曉，趙國(guó)鵬，等.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，33（4），2013:25-34.）通過分析光伏出力短期預(yù)測(cè)誤差和負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差的概率規(guī)律及隨機(jī)過程進(jìn)行儲(chǔ)能配置；論文《一種改進(jìn)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差分布模型》（劉斌，周京陽，周海明,等.華東電力，2012,40（2），286-291.）基于風(fēng)功率預(yù)測(cè)誤差的正態(tài)分布模型，提出了一種新的風(fēng)功率預(yù)測(cè)誤差模型的方法；論文《計(jì)及風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差帶的調(diào)度計(jì)劃漸近優(yōu)化模型》（王洪濤，何成明，房光華，等.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，11（25）：131-135.）根據(jù)預(yù)測(cè)誤差隨時(shí)間尺度減小逐漸遞減的性質(zhì)，對(duì)調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化。

上述或者對(duì)預(yù)測(cè)誤差的概率分布進(jìn)行了研究，將預(yù)測(cè)誤差的分布應(yīng)用于調(diào)度及儲(chǔ)能等方面，或者提前對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)進(jìn)而修正預(yù)測(cè)值，但均無法在真實(shí)值出現(xiàn)之前給出預(yù)測(cè)值可能出現(xiàn)的概率。總之，現(xiàn)有的風(fēng)功率預(yù)測(cè)預(yù)評(píng)估均是建立在對(duì)預(yù)測(cè)誤差的評(píng)價(jià)和分析的基礎(chǔ)上，尚無縱向時(shí)刻波動(dòng)特性及其概率分布的分析。且現(xiàn)有的預(yù)評(píng)估無法得到預(yù)測(cè)值的出現(xiàn)概率及可信度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于風(fēng)功率縱向時(shí)刻概率分布的風(fēng)功率預(yù)測(cè)值預(yù)評(píng)估方法。風(fēng)功率縱向時(shí)刻概率分布是指對(duì)365天或更長(zhǎng)天數(shù)內(nèi)每天的同一特定時(shí)刻的風(fēng)電出力的概率分布。縱向時(shí)刻概率分布特性是各時(shí)刻風(fēng)電出力的固有屬性，由縱向時(shí)刻概率分布結(jié)果，可提前獲知各時(shí)刻預(yù)測(cè)值出現(xiàn)的概率及實(shí)際值可能出現(xiàn)的范圍，進(jìn)而對(duì)預(yù)測(cè)值的可靠性進(jìn)行預(yù)評(píng)估。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種基于風(fēng)功率縱向時(shí)刻概率分布的風(fēng)功率預(yù)測(cè)值預(yù)評(píng)估方法，具體步驟如下：

1）根據(jù)每天同一時(shí)刻的風(fēng)電場(chǎng)出力值及其概率分布結(jié)果擬合得到縱向時(shí)刻概率分布分段函數(shù)；

2）采用時(shí)間序列模型中的自回歸-滑動(dòng)平均模型（ARMA模型）進(jìn)行風(fēng)功率預(yù)測(cè)，從而獲得預(yù)測(cè)值；

3）風(fēng)功率預(yù)測(cè)值的預(yù)評(píng)估：由縱向時(shí)刻概率分布分段函數(shù)確定預(yù)測(cè)值出現(xiàn)的概率或者通過設(shè)置不同置信水平確定預(yù)測(cè)值的可信度，從而在真實(shí)值出現(xiàn)之前實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)值的預(yù)評(píng)估，調(diào)度部門可根據(jù)預(yù)測(cè)值的出現(xiàn)概率及其可信度對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行合理的評(píng)判與取舍。

所述步驟1）的具體步驟是：

11）統(tǒng)計(jì)縱向時(shí)刻概率分布結(jié)果：