一種風電場短期風速預測方法
2023-12-12 16:24:27 2
一種風電場短期風速預測方法
【專利摘要】本發明公開了一種風電場短期風速預測的新方法，該方法包括如下步驟：採集一段時間的風速數據，整理後形成用於分析預測的時間序列；採用地毯式遍歷搜索的方法，在動態的三次指數平滑預測方法的基礎上，根據誤差平方和最小的準則確定動態的平滑係數；利用確定的動態平滑係數和動態的三次指數平滑方法進行一步或多步預測；依此類推，採集新的歷史數據，並更新平滑係數，繼續進行後期的風速預測。上述風電場短期風速預測方法綜合考慮了當地歷史風速的特點，預測效果較好。
【專利說明】一種風電場短期風速預測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電【技術領域】，特別涉及一種基於自適應的動態三次指數平滑預測模型的風電場短期風速預測方法。
【背景技術】
[0002]從近幾年的分布式電源發展情況來看，風電由於其技術的成熟和發電成本的降低無疑成為最有發展前景的新能源。風電機組的出力具有很強的隨機性，而這又是由風速的隨機性決定的。因此，對風速的預測研究已經成為研究風力發電系統出力的必不可少的一部分。
[0003]目前，國內外一些專家學者已經提出了很多風速預測方法，諸如人工神經網絡法、卡爾曼濾波法、小波變換法、基於時間序列分析的自回歸滑動平均(ARMA)建模法、灰色模型預測等。另外，最新的一些研究都是基於傳統方法進行改進或者綜合，比如基於神經網絡組合預測的風電場風速及發電功率短期預測、基於經驗模式分解和神經網絡的短期風速組合預測、基於AR_ARIMA模型的風速預測等。這些方法都在一些特定的領域有很好的應用，但都沒考慮不同時間段的歷史數據對預測結果的影響大小。
[0004]現有的風電場風速預測方法能，誤差在25%_40%，風速預測的精度受到風速劇烈波動而發送比較大的誤差，無法準確預測風速，影響了風速預測的精度，特別是不同的地方，即使採用同一種方法預測，其預測精度也不一樣。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明所要解決的技術問題是提供一種風電場短期風速預測方法，該方法採用基於自適應的動態三次指數平滑方法對風速進行預測，目的在於考慮了不同時間段的風速數據對預測結果的影響大小。
[0006]本發明的目的是這樣實現的:
[0007]本發明提供的一種風電場短期風速預測方法，包括以下步驟:
[0008]S1:採集N個風速數據並整理形成風速歷史數據序列；
[0009]S2:採用遍歷搜索算法，在動態的三次指數平滑預測方法的基礎上，根據誤差平方和最小的準則確定不同時段的動態平滑係數；
[0010]S3:利用動態的三次指數平滑方法和動態平滑係數計算第I次風速預測值；
[0011]S4:輸出第I次風速預測值；
[0012]S5:採集第N+1期風速實測數據；
[0013]S6:更新風速歷史數據序列；
[0014]S7:返回步驟S2重複循環，進行第二次或者更多次的風速預測，直至結束。
[0015]進一步，所述步驟S2中的動態的三次指數平滑預測方法是通過以下步驟來實現的:
[0016]S21:利用如下三次指數平滑公式計算出指數平滑值:
【權利要求】
1.一種風電場短期風速預測方法，其特徵在於:包括以下步驟: 51:採集N個風速數據並整理形成風速歷史數據序列； 52:採用遍歷搜索算法，在動態的三次指數平滑預測方法的基礎上，根據誤差平方和最小的準則確定不同時段的動態平滑係數； 53:利用動態的三次指數平滑方法和動態平滑係數計算第1次風速預測值； 54:輸出第1次風速預測值； 55:採集第N+1期風速實測數據； 56:更新風速歷史數據序列； 57:返回步驟S2重複循環，進行第二次或者更多次的風速預測，直至結束。
2.根據權利要求1所述的風電場短期風速預測方法，其特徵在於:所述步驟S2中的動態的三次指數平滑預測方法是通過以下步驟來實現的: 521:利用如下三次指數平滑公式計算出指數平滑值:
3.根據權利要求1所述的風電場短期風速預測方法，其特徵在於:所述步驟S6中更新風速歷史數據序列是通過以下步驟來實現的: 561:去掉風速歷史數據序列中第一個風速數據； 562:將採集的第N+1期風速實測數據置入去掉的第一個風速數據的風速歷史數據序列中。
4.根據權利要求1所述的風電場短期風速預測方法，其特徵在於:所述N個風速數據是通過每間隔一段時間採集風電場的風速數據獲取的。
5.根據權利要求2 所述的風電場短期風速預測方法，其特徵在於:所述第t期實測風速值是每間隔1/6-3小時採集形成的。
6.根據權利要求2所述的風電場短期風速預測方法，其特徵在於:所述實測風速值是通過風速採集儀獲取的。
7.根據權利要求1所述的風電場短期風速預測方法，其特徵在於:所述遍歷搜索算法的搜索步長為0.001-0.1。
【文檔編號】G06Q10/04GK103559563SQ201310589794
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】王國權, 劉華勇, 周平, 王森, 宮林 申請人:國家電網公司, 國網重慶市電力公司電力科學研究院