基于智能算法的大型風(fēng)電場功率爬坡預(yù)測方法研究
本文選題:風(fēng)電功率爬坡預(yù)測 + 自適應(yīng)稀疏時頻分析 ; 參考:《上海電機(jī)學(xué)院》2017年碩士論文
【摘要】:風(fēng)電爬坡是指在短時間尺度內(nèi),風(fēng)電功率的大幅度波動。隨著大規(guī)模波動性風(fēng)電并網(wǎng),風(fēng)電功率爬坡對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響逐漸突出。特別是在極端氣象條件下,風(fēng)功率爬坡會使電力系統(tǒng)很難維持短時間內(nèi)的原有功率平衡和頻率穩(wěn)定,造成停電事故。本文針對風(fēng)電功率爬坡預(yù)測精度較低和穩(wěn)定性較差問題,提出了風(fēng)電功率爬坡的預(yù)測方法,具體研究內(nèi)容如下:(1)分析風(fēng)電功率爬坡事件發(fā)生的機(jī)理和爬坡特性,研究風(fēng)電場風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度和壓強(qiáng)與發(fā)電功率爬坡之間的關(guān)系,確定了對風(fēng)電功率爬坡預(yù)測的特征參數(shù)。(2)應(yīng)用自適應(yīng)稀疏時頻分析,對風(fēng)電功率爬坡量進(jìn)行本征模態(tài)分解,結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報的氣象信息,利用極限學(xué)習(xí)機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立風(fēng)機(jī)功率爬坡預(yù)測模型,通過算例仿真驗證了該模型能夠提高預(yù)測精度。(3)為了提高算法的收斂性和防止過早收斂性能,采用了基于信息分享機(jī)制的粒子群算法加強(qiáng)粒子間信息交流,以及通過混沌和反向?qū)W習(xí)策略增加粒子的多樣性,從而優(yōu)化算法的尋優(yōu)路徑,跳出局部最優(yōu)值。通過測試函數(shù)進(jìn)行測試分析,驗證了改進(jìn)策略的有效性。(4)建立了風(fēng)場功率爬坡的組合預(yù)測模型,并利用改進(jìn)的粒子群算法優(yōu)化該模型權(quán)重。結(jié)合實際工程應(yīng)用,進(jìn)行了功率爬坡預(yù)測系統(tǒng)的設(shè)計與軟件開發(fā),并通過工程實例驗證了預(yù)測模型可行性。
[Abstract]:Wind power climbing refers to the large fluctuation of wind power in a short time scale. With large-scale fluctuating wind power connected to the grid, the influence of wind power climbing on power system safety and stability is becoming more and more prominent. Especially under extreme weather conditions, wind power climbing will make it difficult for power system to maintain the original power balance and frequency stability in a short period of time, resulting in power failure. In this paper, aiming at the problems of low precision and poor stability of wind power climbing, a prediction method of wind power climbing is proposed. The main contents of this paper are as follows: (1) the mechanism and characteristics of wind power climbing events are analyzed. The relationship between wind speed, wind direction, temperature, humidity and pressure in wind farm is studied, and the characteristic parameters of wind power climbing prediction are determined. (2) Adaptive sparse time-frequency analysis is used. The intrinsic mode decomposition of wind and electric power climbing is carried out. Combined with the meteorological information of numerical weather forecast, the prediction model of fan power climbing is established by using the extreme learning machine neural network. The simulation results show that the model can improve the prediction accuracy. (3) in order to improve the convergence of the algorithm and prevent premature convergence, the particle swarm optimization algorithm based on information sharing mechanism is used to enhance the information exchange between particles. The chaos and reverse learning strategies are used to increase the diversity of particles so as to optimize the optimization path of the algorithm and jump out of the local optimal value. The effectiveness of the improved strategy is verified by test function. (4) the combined prediction model of wind power climbing is established, and the weight of the model is optimized by using improved particle swarm optimization algorithm. Combined with the practical engineering application, the design and software development of the power climbing prediction system are carried out, and the feasibility of the prediction model is verified by an engineering example.
【學(xué)位授予單位】:上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TM614
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:2085014
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