[發(fā)明專利]一種基于多條件下的風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510798976.2
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN105426998B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎靜華;桑川川;蘭飛;符子星;彭珊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): G16Z99/00
• 分類號(hào): G16Z99/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 宋業(yè)斌

本發(fā)明公開了一種基于多條件下的風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測方法，包括下述步驟：(1)獲取由風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)形成的訓(xùn)練矩陣S和驗(yàn)證矩陣V：(2)根據(jù)Copula函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)對風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得風(fēng)電功率分布函數(shù)的密度函數(shù)；(3)對所述密度函數(shù)c(F_m(x_k,m))進(jìn)行整數(shù)化處理后對歷史數(shù)據(jù)的相似性進(jìn)行充分篩選，獲得條件離散矩陣L；(4)在置信水平β下，利用條件離散矩陣L對M時(shí)刻的風(fēng)電功率區(qū)間進(jìn)行預(yù)測。本發(fā)明充分挖掘風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)相鄰一個(gè)時(shí)刻、相鄰兩個(gè)時(shí)刻、相鄰三個(gè)時(shí)刻之間的相依關(guān)系，對未來某時(shí)刻的風(fēng)電功率區(qū)間進(jìn)行預(yù)測，一定程度上能夠準(zhǔn)確地預(yù)測某地風(fēng)電場的風(fēng)電功率，一定條件下具有良好的適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于多條件下的風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測方法。

背景技術(shù)

對風(fēng)電功率進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，可使電力調(diào)度部門能夠提前根據(jù)風(fēng)電功率變化和范圍及時(shí)調(diào)整調(diào)度計(jì)劃，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，減少系統(tǒng)的備用容量，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行成本，能夠有效緩解風(fēng)電波動(dòng)性對電力系統(tǒng)的不利影響；同時(shí)準(zhǔn)確的風(fēng)電功率預(yù)測能減少棄風(fēng)，充分利用風(fēng)能資源，提高風(fēng)電在電力系統(tǒng)中的占比。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法是風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)中常用的方法之一，主要思路是統(tǒng)計(jì)風(fēng)電輸出功率歷史數(shù)據(jù)，分析相鄰時(shí)刻之間的相依關(guān)系，一般根據(jù)t時(shí)刻的風(fēng)電輸出功率來預(yù)測t+1時(shí)刻(即待預(yù)測時(shí)刻)的風(fēng)電輸出功率。但現(xiàn)有方法中，主要考慮的是待預(yù)測時(shí)刻與其前一個(gè)時(shí)刻的相依關(guān)系，沒有充分挖掘風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在規(guī)律，精度往往也不令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于多條件下的風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測方法，其目的在于充分挖掘歷史數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系及規(guī)律，提高風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測精度。

本發(fā)明提供了一種基于多條件下的風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測方法，包括下述步驟：

(1)根據(jù)風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)獲取風(fēng)電功率分布函數(shù)，所述風(fēng)電功率分布函數(shù)包括訓(xùn)練矩陣S和驗(yàn)證矩陣V；訓(xùn)練矩陣S用于對本文所提方法的訓(xùn)練，以便有更好的適應(yīng)過程；驗(yàn)證矩陣V用于驗(yàn)證本文所提方法的有效性；

(2)根據(jù)Copula函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)對風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得風(fēng)電功率分布函數(shù)的密度函數(shù)；

(3)對所述密度函數(shù)c(F_m(x_k,m))進(jìn)行整數(shù)化處理后對歷史數(shù)據(jù)的相似性進(jìn)行充分篩選，獲得條件離散矩陣L；

(4)在置信水平β下，利用條件離散矩陣L對M時(shí)刻的風(fēng)電功率區(qū)間進(jìn)行預(yù)測。

更進(jìn)一步地，其特征在于，步驟(1)具體為：

(1.1)從風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)中，選取N個(gè)連續(xù)M-1時(shí)段的風(fēng)電功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)組成風(fēng)電功率訓(xùn)練矩陣S；

(1.2)根據(jù)所選的所述訓(xùn)練矩陣S的時(shí)刻1，2，…，M-1，選取時(shí)刻M的風(fēng)電功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)組成風(fēng)電功率驗(yàn)證矩陣V；

其中，N為風(fēng)電功率的序列數(shù)，M為每個(gè)風(fēng)電功率序列中的時(shí)段數(shù)；V＝[v_1,M…v_u,M…v_U,M]^T，v_u,M表示第u個(gè)風(fēng)電功率序列M時(shí)刻的風(fēng)電功率值，u為驗(yàn)證序列的風(fēng)電功率個(gè)數(shù)，u＝1，2，…，U。

更進(jìn)一步地，步驟(2)具體為：

(2.1)對風(fēng)電功率序列S'＝{s₁,…,s_N}從小到大進(jìn)行排序，得到重新排序后的風(fēng)電功率序列s₍₁₎,…,s_(N)后，獲得一元經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)F(s)；