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[!--downpath--]中國科技論文在線基于藍色模型的風(fēng)速-風(fēng)電功率預(yù)測研究1李俊芳,謝光龍,張步涵,李妍電力安全與高效四川省重點實驗室（華北科技學(xué)院），廣州（）E-mail:摘要:風(fēng)場中風(fēng)速變化帶來的風(fēng)電功率波動是影響風(fēng)電質(zhì)量的重要誘因，研究實時超短期風(fēng)速-風(fēng)電功率預(yù)測對風(fēng)電在線優(yōu)化調(diào)度等具有重要意義。本文基于藍色模型，對超短時風(fēng)速進行了一步至四步預(yù)測，但是檢驗了預(yù)測偏差情況。之后，按照實際風(fēng)電功率和對應(yīng)時序風(fēng)速的關(guān)系建模，得到了風(fēng)電功率隨風(fēng)速變化的各種模型下的擬合參數(shù)，為了提升風(fēng)電功率的預(yù)測精度，本文通過從分段函數(shù)和整體建模兩個角度比較各類模型的確切程度，得到了適合于作為風(fēng)電功率特點曲線的函數(shù)模型。通過預(yù)測的超短期風(fēng)速在兩種情況建模時風(fēng)電功率模擬值與實際值的比較，得到了更適合作為風(fēng)電功率特點的模型。最后，用我國某風(fēng)場的數(shù)據(jù)驗證了方式的有效性。關(guān)鍵詞：風(fēng)場；紅色模型；超短期風(fēng)速預(yù)測；風(fēng)電功率特點曲線；信賴域法0序言隨著新能源發(fā)電在世界各國的舉辦，風(fēng)能發(fā)電因為其具有比傳統(tǒng)能源發(fā)電愈發(fā)清潔環(huán)保、以及取之不盡用之不竭的特征，是目前世界上首選的可再生能源發(fā)電模式。
目前，國外外關(guān)于風(fēng)力發(fā)電的研究越來越深入，但其中關(guān)于研究風(fēng)速預(yù)測和風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測方式風(fēng)電功率預(yù)測模型，一直沒有達到令人滿意的程度[1]。中常年風(fēng)速預(yù)測的研究盡管較多，而且不一定適用于短期或超短期風(fēng)速預(yù)測。而在線實時超短時風(fēng)速跟蹤和功率預(yù)測將可以為電力系統(tǒng)EMS實時優(yōu)化運行、風(fēng)電在線優(yōu)化調(diào)度、儲能系統(tǒng)實時抑制風(fēng)電功率波動等提供決策支持和根據(jù)，所以對超短期風(fēng)速的實時預(yù)測和用風(fēng)速-風(fēng)電功率特點來預(yù)測發(fā)電功率的研究是有意義的。因為風(fēng)能發(fā)電具有隨機波動的特性，尤其是大規(guī)模風(fēng)電入網(wǎng)會對系統(tǒng)的電能質(zhì)量風(fēng)電功率預(yù)測模型，例如線路的時尚、無功補償、電壓和頻度帶來好多不利影響，國外外好多學(xué)者對此進行了多方面的研究[1-2]，提出對系統(tǒng)在正常運行條件下的風(fēng)電穿透功率極限展開研究的急迫性[3-5]，希望能有效地減少風(fēng)電功率波動對電網(wǎng)的影響。確定風(fēng)電穿透功率極限，不可防止地須要曉得風(fēng)電功率的輸出特點。因為風(fēng)電功率主要取決于風(fēng)電場的風(fēng)速，所以風(fēng)速-風(fēng)電功率預(yù)測主要受風(fēng)速預(yù)測的確切程度的影響。紅色系統(tǒng)理論是一種通過研究少量數(shù)據(jù)、信息量很少且不確定性問題的方式，其完善的紅色模型GM（1，1）廣泛應(yīng)用于電力、交通、生物和計算機科學(xué)等領(lǐng)域的預(yù)測[7-11]。
目前風(fēng)速預(yù)測方式其實好多，包括時間序列模型、ARMA模型、神經(jīng)網(wǎng)路模型等，而且這種預(yù)測方式都須要極大的數(shù)據(jù)量，白色模型能對數(shù)據(jù)量較少的樣本建模，可以拿來作為快速跟蹤實時風(fēng)速數(shù)據(jù)情況下預(yù)測超短時風(fēng)速的方式。文獻[6]采用四種白色模型預(yù)測了以1小時為間隔的平均風(fēng)速，并強調(diào)傳統(tǒng)GM（1，1）模型具有比其他模型更高的確切度，并且在克服預(yù)測突變點上的療效不如改進的模型。本文基于藍色模型的10分鐘至40分鐘的一步至四步預(yù)測療效，覺得紅色模型在預(yù)測以小時為間隔的平均風(fēng)速并不能達到很高的確切度，而只有以10分鐘或15分鐘為間隔的兩步之內(nèi)的超短期風(fēng)速預(yù)測的確切度是令人接受的。本文在用傳統(tǒng)白色模型進行超短期風(fēng)速預(yù)測基礎(chǔ)上，對根據(jù)風(fēng)電功率隨著風(fēng)速變化的特性建模的探基金項目：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目（）；教育部高等中學(xué)博士點基金項目（2）。1-1-