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《2種風電功率預測模型的比較》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第23卷第6期第620期11年6月能源技術經(jīng)濟EnergyTechnologyandEconomicsVol.23No.6Jun.2011智能電網(wǎng)文章編號:1674-8441(2011)06-0031-052種風電功率預測模型的比較時慶華1,高山2,陳昊2,3(1.山東省電力公司日照莒縣供電公司,山東日照276500;2.東南大學,江蘇南京210096;3.南京供電公司,江蘇南京210008)摘要:采用ARMA模型對風電功率進行了預測,并由ARMA方程推導出卡爾曼濾波狀態(tài)方程和測量方程,從而將預測問題轉化到狀態(tài)空間,并利用卡爾曼濾波法預測了風電功率,比較
2、了2種方法的預測效果。實例表明,卡爾曼濾波法能夠提高風電功率的預測精度,并在一定程度上解決了時間序列分析法的預測時延問題,對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行以及提高運行效益具有重要意義。關鍵詞:風力發(fā)電;功率預測;ARMA;卡爾曼濾波中圖分類號:F272;TK01+8文獻標志碼:AComparisonStudyonTwoWindPowerForecastingModelsSHIQinghua1,GAOShan2,CHENHao2,3(1.RizhaoJuxianPowerSupplyCompany,ShandongElectricPowerCorporatio
3、n,Rizhao276500,China;2.SoutheastUniversity,Nanjing210096,China;3.JiangsuNanjingPowerSupplyCompany,Nanjing210008,China)Abstract:Windpowerforecastingisveryimportanttowindfarmplanningandstableoperationofthepowersystem.Inthispaper,windpowerisfirstlyestimatedbymeansoftheARMA(Autoregressi
4、veMovingAverage)modelasbuilt,andthentheKalmanfilterstateequationandmeasurementequationarederivedfromtheARMAmodeltotransformtheforecastintostatespace,andfinallywindpowerisforecastedwiththeKalmanfiltermethod.AcomparisonontheforecastingperformancebetweentheARMAmodelandtheKalmanfilterme
5、thodsuggeststhattheKalmanfiltermethodeffectivelyincreasestheforecastprecisionandtosomeextentsolvesthetimelagproblemofthetimeseriesanalysisinforecasting,whichhasgreatsignificancetothesafe,stableandeconomicaloperationofthepowersystem.Keywords:windpower;powerforecast;ARMA;Kalmanfilter0
6、引言可再生能源(特別是風能)的開發(fā)利用已得到世界各國的高度重視[1-9]。隨著科學技術的發(fā)展,風力發(fā)電技術也得到快速發(fā)展,大中型風電場相繼建成并投入運行,風力發(fā)電已逐漸具備大規(guī)模商業(yè)開發(fā)的技術和經(jīng)濟條件[10-23],在電網(wǎng)中所占比例呈不斷升高之勢。2000—2007年,世界風力發(fā)電裝機年增長量在20%以上,到2007年年底,全球風力發(fā)電機收稿日期:2011-04-20組裝機總容量達到93GW,年發(fā)電量達200TW·h,相當于全球電能消費總量的1.3%。中國風電裝機容量自2003年以來進入高速增長期:2003年,累計總裝機容量為567MW,2004年為764
7、MW,2005年為1266MW,2006年為2599MW,2007年約為5906MW,到2008年,我國風電裝機容量達12153MW,與2007年相比,裝機增長率為106%[24]。因為風力具有波動性、間歇性、能量密度低等特點,風電功率也是波動的、間歇的。當風電穿透31智能電網(wǎng)能源技術經(jīng)濟第23卷功率超過一定值后,會嚴重影響電能質量和電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。若能對風電場的風電功率進行短期預測,可使電力調度部門根據(jù)風電功率的變化及時調整調度計劃,以保證電能質量,減少系統(tǒng)y(t)=θ(L)εt式中:q為移動平均的階數(shù)。(3)ARMA模型。ARMA(p,q)
8、為φ(L)yt=θ(L)εt(2)(