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《基于多尺度分析的風(fēng)電功率時(shí)間序列建模方法研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文基于多尺度分析的風(fēng)電功率時(shí)間序列建模方法研究作者姓名趙琦學(xué)科專業(yè)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師管霖教授所在學(xué)院電力學(xué)院論文提交日期2018年4月TheResearchonModelingofWindPowerTimeSeriesBasedonMulti-scaleAnalysisADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:ZhaoQiSupervisor:Prof.GuanLinSouthChinaUniversityofTechnologyGu
2、angzhou,China分類號(hào):TM614學(xué)校代號(hào):10561學(xué)號(hào):201520110877華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于多尺度分析的風(fēng)電功率時(shí)間序列建模方法研究作者姓名:趙琦指導(dǎo)教師姓名、職稱:管霖教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱:電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化研究方向:含波動(dòng)性電源的輸電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃論文提交日期:年月日論文答辯日期:2018年6月1日學(xué)位授予單位:華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期:年月日答辯委員會(huì)成員:主席:武志剛委員:陳亦平夏成軍張俊勃杜兆斌摘要隨著化石能源的衰竭和大氣污染的加劇,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)可續(xù)持發(fā)
3、展成為人類社會(huì)發(fā)展的共識(shí),而風(fēng)電作為一種可再生的清潔能源,具有良好的發(fā)展前景。隨著風(fēng)電并網(wǎng)容量的迅速增加,風(fēng)力發(fā)電本身所固有的隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性使得電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨嚴(yán)峻考驗(yàn),限制了風(fēng)電的進(jìn)一步發(fā)展。而長(zhǎng)時(shí)間跨度的風(fēng)電功率時(shí)間序列建??蓽?zhǔn)確模擬風(fēng)電的出力特性,分析評(píng)估其波動(dòng)性,對(duì)于風(fēng)電中長(zhǎng)期調(diào)度計(jì)劃的制定和電力系統(tǒng)規(guī)劃具有十分重要的意義。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外風(fēng)電波動(dòng)特性以及風(fēng)電時(shí)間序列建模方法研究的基礎(chǔ)上,提出了一種基于多尺度分析的風(fēng)電功率時(shí)間序列建模方法,主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)引入數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法對(duì)風(fēng)功率
4、曲線進(jìn)行濾波處理,區(qū)別于傳統(tǒng)的頻域分析方法,數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)直接在時(shí)域?qū)π盘?hào)波形進(jìn)行識(shí)別和處理,能有效避免頻域分析方法中相位、幅度的偏差問(wèn)題。此外,數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)只涉及平移、加減和取極值等簡(jiǎn)單運(yùn)算,因此計(jì)算量小,處理速度快。(2)在傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)濾波的基礎(chǔ)上引入多尺度分析的概念,通過(guò)定義不同尺度大小的結(jié)構(gòu)元素對(duì)風(fēng)電功率曲線進(jìn)行全方位掃描,提取出風(fēng)功率曲線不同尺度的波動(dòng)特性,分層次刻畫(huà)風(fēng)電功率曲線更為精細(xì)的形態(tài)特征信息。通過(guò)設(shè)置兩級(jí)串聯(lián)的WMMF濾波器將原始風(fēng)電功率時(shí)間序列分解為低頻趨勢(shì)分量以及中頻波動(dòng)分量和高頻波動(dòng)分量。(3)
5、對(duì)不同頻率分量的風(fēng)電功率序列分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,根據(jù)其波動(dòng)特性結(jié)合不同頻率分量之間的相關(guān)性進(jìn)行建模。應(yīng)用上述統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與(多維)隨機(jī)抽樣方法模擬不同頻率的分量,模擬抽樣按照低頻、中頻、高頻的順序進(jìn)行,其疊加結(jié)果即為最終的風(fēng)電功率模擬時(shí)間序列。即利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析方法獲取歷史出力序列的統(tǒng)計(jì)特性,再利用仿真技術(shù)模擬具有相似統(tǒng)計(jì)特性的時(shí)間序列。(4)對(duì)海南省東方市感城風(fēng)電場(chǎng)2015年-2016年兩年以1min為采樣周期的風(fēng)電出力數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)建模,并抽樣生成時(shí)長(zhǎng)為1年的模擬風(fēng)電功率時(shí)間序列。以感城風(fēng)電場(chǎng)2017年的歷史出力
6、數(shù)據(jù)作為檢驗(yàn)序列,同時(shí)與MCMC法模擬序列進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果驗(yàn)證了本文建模方法的可靠性與精確性。關(guān)鍵詞:風(fēng)電;時(shí)間序列建模;數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué);濾波;多尺度分析;AP聚類IABSTRACTWiththedepletionoffossilresourcesandthedeteriorationofairpollution,lowcarboneconomyandsustainabledevelopmenthavebecomeaconsensusinthedevelopmentofhumansociety.Ascleanren
7、ewableenergy,windpowerishighlypromising.However,withthelarger-scaleintegrationofwindpower,thesafeoperationofpowersystemisfacingacrucialtestduetoitsrandomness,volatilityandintermittency,whichrestrictsthefurtherdevelopmentofwindpowergeneration.Timeseriesmodelin
8、goflongtimespanwindpower,whichcanaccuratelyemulatetheoutputfeaturesofwindpowerandanalyze/evaluateitsvolatility,playsafairlyimportantroleinthemediumtolong-termwindpowerschedulingandthepowe