[发明专利]一种基于混沌理论的风电功率短期预测系统及方法

说明书

（一）技术领域：

本发明属于风力发电预测的技术领域，特别是一种基于混沌理论的风电功率短期预测系统及方法。

(二）背景技术：

随着不可再生能源的持续消耗和日益严重的环境问题，风能作为一种能量丰富、分布广泛、洁净且安全的可再生能源，正在越来越多的应用在发电领域，在风力资源丰富的地区，越来越多的风电场实现了并网运行。但由于风具有波动性、间歇性和低能量密度等特点，保障风力发电系统稳定且持续的运行就成为了保障风电场持续稳定运行的基础。因此，对风电场功率的预测，尤其是未来48小时内的功率进行准确的预测，成为了目前保障风电场在最低运行成本下持续稳定发电的重要因素。

根据预测时间的不同，预测周期可分为超短期预测，短期预测和中长期预测。超短期预测一般指6小时以内的预测；短期预测一般指6-48小时的预测，中长期预测一般指未来几天的预测。目前，风电功率的预测方法可分为两类：一类是对风力的预测，然后根据风机或风电场的功率曲线得到风电场的输出功率；另一类是采用将天气预报的数据与风电场的输出功率建立映射关系，然后进行预测。目前使用的方法包括人工神经网络法、小波分析法、支持向量机回归法等。但随着风电技术的逐渐成熟，这些方法中如预测精度差、稳定性差、局限性大等缺点逐渐的暴露出来。

（三）发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于混沌理论的风电功率短期预测系统及方法，它可以克服现有技术的不足，是一种结构简单方便易行的系统和方法。

本发明的技术方案：一种基于混沌理论的风电功率短期预测系统，其特征在于它包括传感器、数据采集模块、处理器、通讯模块、工控机和风电场控制设备；其中，所述传感器、数据采集模块、处理器、通讯模块、工控机和风电场控制设备依次连接。

所述数据采集模块为A/D转换器ADC0809；所述处理器为DSP芯片TMS320C2XX/C5X；所述通讯模块由以太网传输单元及3G无线网络传输单元构成。

所述以太网传输单元的接口采用CP243-1通讯模块，所述3G无线传输单元采用H7000无线通信模块。

一种基于混沌理论的风电功率短期预测系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

（1）传感器将获得的数据经数据采集模块，将其进行A/D转换后传递至处理器；

（2）处理器将计算处理后的信号发送到通讯模块，通过以太网和3G无线网络传输将信号传递给工控机，并对风电场控制设备进行控制。

本发明的工作原理：基于混沌理论的风电功率短期预测装置，主要是利用混沌时间序列预测方法，尤其是加权一阶局域预测法的效果较好，原理及步骤如下：

所谓一阶局域法，是指以X(t+1)＝aX(t)+b来拟合第n点周围的小邻域，设第n点的邻域包括t₁,t₂,…t_p，则上式可以表示为：