[发明专利]一种风电功率预测系统的横向误差平移修正方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统预测与控制技术领域，尤其涉及一种风电功率预测系统的横向误差平移修正方法。

背景技术

对风电场未来一段时间(短期或超短期)的输出功率进行较高精度和可信度的预测，是电力系统调度机构制定风电调度计划、实现风力发电“可控、可调”及大规模并网目标的前提和必须关注解决的问题。目前关于风电功率预测方面的研究大多集中于预测方法及方法的改进上。现有技术对不同的风电功率预测方法进行了深入探讨和研究，且国标要求并网风电场应当装备风电功率预测系统。但从全国各类型风电功率预测系统的预测效果来看，其精度依然有限，难以做到对风电未来功率的精确预测。

对风电功率预测误差进行全面、深入的分析研究，找出误差产生的原因，是制定误差补偿、修正策略，提高风电功率预测精度的重要前提和根本途径。而目前的研究主要集中于风电功率预测的纵向误差方面，尚未见公开发表的关于风电功率预测横向误差方面的专项研究。本发明对大量风电功率短期和超短期预测和实测数据进行对比研究发现，横向误差的产生是纵向误差存在的根本原因之一。另外，现有风电功率预测系统普遍存在输出的预测数据序列在横向时间轴上超前或滞后于实测数据序列的问题，并由此产生一定的横向误差，这也是无法通过改进预测模型精度和预测方法等措施以进一步提高预测精度的根本原因之一。

因此本发明针对现有风电功率预测系统中存在的由预测数据序列在横向时间轴上超前或滞后于实测数据序列而产生的横向误差问题，公开了一种风电功率预测系统的横向误差平移修正方法，在一定程度上解决了上述问题，能进一步提高各类功率预测系统精度，对于风电、光伏发电等各类功率预测系统都具有普遍适用性，降低风电、光伏发电调度难度和电力系统化石能源热备用容量，减少风电场弃风和光能资源浪费，提高风电场、光伏电站运营经济效益。

发明内容

本发明针对现有风电功率预测系统中存在的由预测数据序列在横向时间轴上超前或滞后于实测数据序列而产生的横向误差问题，公开了一种风电功率预测系统的横向误差平移修正方法，对于风电、光伏发电等各类功率预测系统都具有普遍适用性。

该方法的技术方案是，一种风电功率预测系统的横向误差平移修正方法，其特征是所述方法包括下列步骤：

(1)采集风电功率历史短期或超短期预测和实测数据序列，按照四个季度进行分类，将每年各季度的数据分别划分为三种功率趋势段：功率持续增加段、功率持续降低段和功率保持不变段，并生成功率趋势段起止点序列；

(2)采用功率趋势持续时间模型得到各功率趋势段的持续时间序列；

(3)对各功率趋势段的持续时间进行概率统计分析，得出宏观集中分布值，输入风电功率预测横向误差模型，得到每年各季度的横向误差，对每年同季度的横向误差取加权平均值作为各季度的短期或超短期横向误差修正值输出；

(4)对风电功率预测系统提供给电网调度的风电功率短期或超短期预测序列根据各季度的横向误差修正值进行平移修正，并对平移修正前后的效果进行整体评估。

所述采集风电功率历史短期或超短期预测和实测数据序列，按照四个季度进行分类，是指分别将采集到的历年风电功率短期或超短期预测和实测数据，按照四个季度进行拆分，则采集到的数据包括短期或超短期预测数据的(n年×m季度)组和与预测数据同期的短期或超短期实测数据的(n年×m季度)组数据。

所述将每年各季度的数据分别划分为三种功率趋势段：功率持续增加段、功率持续降低段和功率保持不变段，分别是指风电预测或实测功率在该段内的变化趋势始终保持不变，即功率持续增加、持续降低和保持不变的功率曲线段。其划分方法分为计及功率趋势跃变点和忽略功率趋势跃变点两种情况。计及功率趋势跃变点是对功率趋势段进行严格意义的划分，忽略功率趋势跃变点能够较全面的把握相邻功率趋势段的功率变化情况。

所述功率趋势持续时间模型是由计及功率趋势跃变点的功率趋势段起止点序列或忽略功率趋势跃变点的功率趋势起止点序列中各元素对应的时刻值构成，并据此输出预测和实测各功率趋势段的持续时间序列。