基于模型優(yōu)選和組合策略的風速融合預(yù)測方法研究.pdf

1、風能作為一種清潔可再生能源，以其分布廣泛、蘊含量大、無污染等特點，受到世界各國的青睞。日益成熟的風力發(fā)電技術(shù)為風電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供了重要保障。然而，風能的不可控性、間歇性等特征會給電力系統(tǒng)運行和電網(wǎng)調(diào)度帶來一系列問題，限制了風電產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。準確的風速預(yù)測能夠有效降低其影響。因此，研究如何提高風速預(yù)測精度具有重要意義。
　　目前存在多種風速預(yù)測模型，依據(jù)不同的劃分標準可將這些模型劃分為不同的類別。依據(jù)預(yù)測方式不同，可將風速預(yù)

2、測模型分為單模型和組合模型。組合模型是集合多種單模型，對單模型提供的數(shù)據(jù)信息加以綜合利用以提高預(yù)測精度。組合模型主要圍繞在如何在已有的單模型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上深度利用這些數(shù)據(jù)信息進行研究，即如何為單模型分配權(quán)重。目前對如何選擇單模型的研究較少，但其也是影響預(yù)測精度的關(guān)鍵因素之一。因此，為了進一步提高風速預(yù)測精度，本文引入了風速融合預(yù)測的概念。首先，對單模型進行優(yōu)化和完善以提高其預(yù)測能力；然后建立單模型庫，提出基于多準則決策的模型優(yōu)選方法，并將多

3、種模型優(yōu)選方法與多種組合方法結(jié)合研究如何建立最優(yōu)融合模型。本文主要研究內(nèi)容有：
　　(1)總結(jié)了當前風力發(fā)電的發(fā)展狀況及存在的問題，闡述了準確預(yù)測風速的重要意義。總結(jié)了當前風速預(yù)測模型的分類方法及預(yù)測模型的研究現(xiàn)狀。
　　(2)本文以風速為研究對象，研究分析了風速的分布特性、切變特性、變化特性等特點；分析了風速與風機輸出功率的轉(zhuǎn)換關(guān)系；采用國標GB/T18709-2002對數(shù)據(jù)進行檢驗，并通過最小二乘支持向量機(Least

4、Squares SupportVeotorMachines,LSSVM)進行數(shù)據(jù)修補。并討論了預(yù)測模型的評價指標。
　　(3)針對LSSVM風速預(yù)測模型中參數(shù)確定難等問題，本文提出采用基于耦合模擬退火-單純形的LSSVM建立風速預(yù)測模型。仿真結(jié)果表明，該方法能夠提高LSSVM模型的風速預(yù)測能力，并把該方法加入到單模型庫，為風速融合預(yù)測奠定基礎(chǔ)。
　　(4)單模型優(yōu)選方法與組合方法的選擇是風速融合預(yù)測中的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文首先

5、提出一種多準則決策法優(yōu)選單模型，并引入?yún)f(xié)整分析法優(yōu)選單模型。為了研究如何建立最優(yōu)融合預(yù)測模型，本文將多種優(yōu)選方法(多準則決策法、協(xié)整分析法)和多種組合方法(簡單加權(quán)平均法、方差倒數(shù)
　　法、誘導有序加權(quán)算子)結(jié)合構(gòu)成多種融合預(yù)測模型進行分析研究。仿真結(jié)果表明，當多準則決策與IOWA結(jié)合、協(xié)整分析與方差倒數(shù)及簡單加權(quán)平均法結(jié)合時，表現(xiàn)出優(yōu)秀的風速預(yù)測能力?？梢姴煌膬?yōu)選方法適應(yīng)于不同的組合方法，需要選取合適的優(yōu)選方法與組合方法結(jié)合才