基于灰色系統(tǒng)理論的風速—風功率預測研究
本文選題:風速預測 + 風電功率預測 ; 參考:《華北電力大學》2017年碩士論文
【摘要】:由于風能的非平穩(wěn)性和波動性,風電的大規(guī)模并網(wǎng)將會給電網(wǎng)帶來非常大的沖擊。對于風速與風電功率的精準預測不僅有利于電網(wǎng)的調度,還可以提高風電功率的利用效率以及保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。本文采用了基于優(yōu)化的灰色GM(1,1)模型與應用BP神經(jīng)網(wǎng)絡修正的灰色殘差模型分別對風電場的風速與風電功率進行預測。首先,由于傳統(tǒng)灰色GM(1,1)模型在對非線性數(shù)據(jù)進行預測時誤差較大,本文采取了數(shù)值逼近算法對灰色GM(1,1)模型進行優(yōu)化。選取風電場實際的風速數(shù)據(jù),應用優(yōu)化的灰色GM(1,1)模型對風速預測時,預測誤差明顯減小,相對誤差降低了35%。在預測風速的基礎上,對風電場周邊的溫度及風向也分別進行了仿真預測,并對結果進行了誤差分析,更加驗證了此預測方法的可行性與穩(wěn)定性。其次,由于BP神經(jīng)網(wǎng)絡對非線性的預測有很好的效果,因此結合GM(1,1)模型與BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型各自的優(yōu)點,提出了利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡修正的灰色殘差預測模型。分別采用灰色GM(1,1)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型以及構建的BP神經(jīng)網(wǎng)絡修正的灰色殘差模型對風電場風電功率進行短期預測。再次,對預測結果進行誤差分析后得出,修正后模型的預測精度和穩(wěn)定性都比單一模型有了較大的提高,證明了建立的模型在實際應用中的有效性,可以為電力調度部門提供參考依據(jù)。最后,作為今后工作的研究方向,本文對風電場風速分布特性進行了研究,通過研究風速的年變化與日變化規(guī)律,得出風電場風速分布具有明顯的季節(jié)性的特點。
[Abstract]:Due to the nonstationary and fluctuating of wind power, large-scale grid connection of wind power will bring great impact to the power grid. The accurate prediction of wind speed and wind power is not only conducive to the dispatch of power grid, but also can improve the utilization efficiency of wind power and ensure the stable operation of power grid. In this paper, the wind speed and wind power of wind farm are forecasted by using the grey GM1 / 1) model based on optimization and the grey residual model modified by BP neural network, respectively. Firstly, because the traditional grey GM1 / 1) model has a large error in forecasting nonlinear data, the grey GM1 / 1) model is optimized by the numerical approximation algorithm in this paper. The actual wind speed data of wind farm are selected and the prediction error is obviously reduced and the relative error is reduced by 35% when the optimized grey GM1 / 1) model is applied to predict the wind speed. Based on the prediction of wind speed, the temperature and wind direction around the wind farm are simulated, and the error analysis of the results is carried out, which verifies the feasibility and stability of the prediction method. Secondly, because BP neural network has good effect on nonlinear prediction, combining the advantages of GM-1) model and BP neural network model, a grey residual prediction model modified by BP neural network is put forward. The grey GM1 / 1) model and the BP neural network model and the modified grey residual model are used to predict the wind power of wind farm in the short term. Thirdly, after error analysis of the prediction results, it is concluded that the prediction accuracy and stability of the modified model are much higher than that of the single model, which proves the validity of the established model in practical application. It can provide reference for power dispatching department. Finally, as the research direction in the future, the wind speed distribution characteristics of wind farm are studied in this paper. By studying the annual and diurnal variation of wind speed, it is concluded that the wind speed distribution of wind farm has obvious seasonal characteristics.
【學位授予單位】:華北電力大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TM614;N941.5
【參考文獻】
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本文編號:2025536
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