[发明专利]基于统计升尺度技术的电网全网风电功率预测算法

摘要

基于统计升尺度技术的电网全网风电功率预测算法。结合电网全网所包含的各个风电场功率历史数据及全网风电功率历史数据，统计各个风电场的输出风电功率与全网风电输出功率间的相关性，并且对风电场预测精度进行分析。再选取与全网风电功率相关性强，且自身风电功率预测精度较高的风电场作为代表风电场。依据各个代表风电场的权重系数和预测风电功率，计算全网风电功率预测值。电网调度部门可以在仅有部分风电场完成风电功率预测功能的基础上实现风电功率的全网预测，从而依据全网预测的结果制定次日发电计划，在全网范围内优化电网调度方式。

主权项

1.基于统计升尺度技术的区域风电场群功率预测算法，其特征在于，包括以下步骤：1）对各个风电场历史输出功率与对应时间段电网全网输出总功率资料进行分析和数据质量控制；2）计算各个风电场输出功率与全网输出功率的相关性系数矩阵，选取相关性高的风电场作为代表风电场，参与统计升尺度计算；相关性系数的计算方法为：其中为F风电场输出功率与全网所有风电场输出功率的相关系数，t为时间，n为数据个数，为t时刻F风电场的输出功率，为t时刻全网所有风电场的输出功率；3）计算各个代表风电场的预测精度指标，指标包括：预测相关系数、均方根误差、平均相对误差；其中为F风电场输出功率与全网所有风电场输出功率的相关系数，RMSE为风电场功率预测的均方根误差，MAE为风电场功率预测的平均绝对误差，Cap为风电场的装机容量，t为时间，n为数据个数，为t时刻风电场的预测输出功率，为t时刻风电场的实际输出功率；4）选取输出功率与全网输出功率相关性高（>0.75），且预测精度较高（RMSE<30%，MAE<25%）的风电场作为代表风电场；5）计算全网风电功率预测中，各个代表风电场的权重系数，权重系数的具体计算方法如下：其中F表示第F个代表风电场，m为代表风电场的数目；于是全网功率预测值可以表示为：其中为全网功率预测值的时间序列矩阵，为F风电场功率预测值的时间序列矩阵，c和d为常数；采用最小二乘法求解上述方程，计算常数c和d的值，代表风电场的权重系数可以表示为：其中为F风电场的权重系数，n为时间序列的时间点个数，表示t时刻的F风电场功率预测值，表示t时刻的全网功率预测值；因此全网风电功率预测t时刻预测值可以用代表风电场的功率预测值采用统计升尺度方法计算获得，具体表示为：。