基于氣象測量場的風(fēng)電爬坡事件與功率預(yù)測.pdf

1、隨著風(fēng)力發(fā)電大規(guī)模接入電網(wǎng)，風(fēng)電爬坡事件的風(fēng)險不斷增大，對電力系統(tǒng)的影響日益突出。風(fēng)電爬坡是指在短時間尺度內(nèi)，風(fēng)功率的大幅度波動。風(fēng)力發(fā)電受氣象環(huán)境條件影響，風(fēng)能的波動性和間歇性特點是風(fēng)電爬坡的重要原因。爬坡事件進程中的顯著風(fēng)功率波動會破壞電網(wǎng)原有的功率平衡和頻率穩(wěn)定，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來巨大的隱患。因此，深入研究風(fēng)電爬坡事件，提高風(fēng)電爬坡事件預(yù)測精度，能夠推動風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)和清潔可再生能源使用，同時也對電網(wǎng)安全運行和優(yōu)化調(diào)度具有

2、重要作用。
　　本文的工作圍繞風(fēng)電爬坡的預(yù)測展開，旨在提出爬坡時段區(qū)域風(fēng)功率預(yù)測模型和風(fēng)電場爬坡事件預(yù)測模型。風(fēng)電爬坡事件與氣象條件變化密切相關(guān)，區(qū)域氣象信息是研究風(fēng)電爬坡事件的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。有效關(guān)聯(lián)氣象數(shù)據(jù)和爬坡事件典型特征，建立預(yù)測模型是爬坡事件預(yù)測的關(guān)鍵。
　　多觀測點氣象測量場能夠捕捉不同位置、不同時刻的風(fēng)速、風(fēng)向等氣象動態(tài)變化，準(zhǔn)確表達風(fēng)電爬坡時段氣象參數(shù)的特性，這是現(xiàn)有其他預(yù)測方法所欠缺的。論文利用經(jīng)驗正交函數(shù)分

3、解方法對氣象數(shù)據(jù)構(gòu)成的氣象要素場進行空間模態(tài)分析和主分量提取，為構(gòu)建風(fēng)電爬坡預(yù)測模型提供數(shù)據(jù)支持。本文在分析風(fēng)電場中風(fēng)速分布特性和風(fēng)功率特性的基礎(chǔ)上，對風(fēng)電爬坡事件進行了數(shù)據(jù)特征分析。通過對不同爬坡定義下風(fēng)功率波動的統(tǒng)計分析，深入剖析了風(fēng)電爬坡事件特性。同時對氣象測量場中不同觀測站間的風(fēng)速序列進行相關(guān)性分析，分析結(jié)果顯示氣象觀測站的風(fēng)速序列間存在著各自不同的相關(guān)性，受地理位置、地形等因素影響。
　　為提高風(fēng)電爬坡時段風(fēng)功率的預(yù)測效

4、果，本文提出了一種基于氣象測量場的爬坡時段區(qū)域風(fēng)功率預(yù)測方法?？紤]爬坡時段風(fēng)速場的動態(tài)變化，利用經(jīng)驗正交函數(shù)分解，將風(fēng)速資料陣分解成不同空間模態(tài)和主分量，通過多元非線性逐步回歸方法建立風(fēng)速場主分量和區(qū)域風(fēng)功率間的映射關(guān)系?？紤]風(fēng)速預(yù)測誤差，采用區(qū)間正交函數(shù)分解，將上述模型擴展為處理非確定性數(shù)據(jù)的預(yù)測方法。實際區(qū)域風(fēng)功率預(yù)測結(jié)果表明，預(yù)測模型能夠顯著提高風(fēng)電爬坡時段風(fēng)功率預(yù)測的精度，對存在風(fēng)速預(yù)測誤差的情況具有較強的魯棒性。
　　氣