[發(fā)明專利]一種區(qū)域風(fēng)電出力波動趨勢預(yù)測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811093683.4
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109509114A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王錚;王勃;馮雙磊;王偉勝;劉純;趙艷青;姜文玲;丘剛;雷震
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國網(wǎng)新疆電力有限公司;華北電力大學(xué)
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/04
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明涉及一種區(qū)域風(fēng)電出力波動趨勢預(yù)測方法及系統(tǒng)，計算預(yù)先定義的數(shù)據(jù)樣本與目標(biāo)時刻數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)的歐式距離，根據(jù)歐式距離定義相似天氣狀態(tài)；根據(jù)相似天氣狀態(tài)下區(qū)域風(fēng)電功率的平均值，預(yù)測目標(biāo)時刻風(fēng)電出力波動趨勢。通過上述方案有效提高了處于不同時間尺度下的風(fēng)電功率預(yù)測精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)電出力分析和預(yù)測領(lǐng)域，具體涉及一種區(qū)域風(fēng)電出力波動趨勢預(yù)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在當(dāng)今人類對風(fēng)電出力的認(rèn)知中，已包括關(guān)于風(fēng)電出力的隨機(jī)波動性的認(rèn)識，這種隨機(jī)波動性對風(fēng)電的安全消納帶來了挑戰(zhàn)，造成一定程度的棄風(fēng)限電狀況。因此，預(yù)知未來風(fēng)電出力形勢，降低未來一段時間內(nèi)風(fēng)電出力的不確定度，是提高風(fēng)電消納的有效手段之一。

目前，預(yù)知未來風(fēng)電出力主要采用預(yù)測的方式，通過轉(zhuǎn)化數(shù)值天氣預(yù)報的風(fēng)速到電力獲得；該技術(shù)下的預(yù)測精度已無法滿足調(diào)度應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)上述缺陷，本發(fā)明提供一種區(qū)域風(fēng)電出力波動趨勢預(yù)測方法及系統(tǒng)，有效提高了處于不同時間尺度下的風(fēng)電功率預(yù)測精度。

本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種區(qū)域風(fēng)電出力波動趨勢預(yù)測方法，所述方法包括：

計算預(yù)先定義的數(shù)據(jù)樣本與目標(biāo)時刻數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)的歐式距離；

根據(jù)所述歐式距離定義相似天氣狀態(tài)；

根據(jù)所述相似天氣狀態(tài)下區(qū)域風(fēng)電功率的平均值，預(yù)測目標(biāo)時刻風(fēng)電出力波動趨勢。

優(yōu)選的，所述預(yù)先定義的數(shù)據(jù)樣本基于預(yù)處理的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和區(qū)域風(fēng)電功率構(gòu)建獲得。

進(jìn)一步地，所述數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和區(qū)域風(fēng)電功率的預(yù)處理包括：

采集歷史數(shù)據(jù)中的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)；

根據(jù)預(yù)先定義的時間尺度，獲取與所述數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)的時間分辨率對應(yīng)的區(qū)域風(fēng)電功率；

選取數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)的時間范圍與區(qū)域風(fēng)電功率時間范圍的交集，根據(jù)預(yù)先定義的時間分辨率，對不連續(xù)的數(shù)據(jù)賦空值，并采用區(qū)域內(nèi)各時刻的開機(jī)容量對區(qū)域風(fēng)電功率進(jìn)行歸一化處理。

優(yōu)選的，所述預(yù)先定義的數(shù)據(jù)樣本如下式：

D＝[t，V，P]

式中，D為預(yù)先定義的數(shù)據(jù)樣本，t＝[t₁…t_i…t_n]^T為時間范圍，V為數(shù)值天氣預(yù)報風(fēng)速向量，P為區(qū)域風(fēng)電功率向量；

P＝[p₁…p_i…p_n]^T，V＝[v_1，i…v_j，i…v_m，i]，j＝1，…，m；i＝1，…，n；

V_j，i＝[v_j，1，…，v_j，i，…，v_j，n]^T，j為風(fēng)電場位置，m為風(fēng)電場個數(shù)，i為時間斷面。

進(jìn)一步地，通過下式確定預(yù)先定義的數(shù)據(jù)樣本與目標(biāo)時刻數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)的歐式距離：

式中，[t_n+k，v_1，n+k，…，v_j，n+k，…，v_m，n+k]為目標(biāo)時刻n+k的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，[t_i，v_1，i，…，v_j，i，…，v_m，i]為預(yù)先定義的數(shù)據(jù)樣本中，時間斷面i下的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。