風(fēng)電場(chǎng)有功功率短期預(yù)測(cè)方法研究

孫娜　馬金燕　燕林滋

摘 要：風(fēng)電場(chǎng)的有功功率控制是風(fēng)電場(chǎng)可控運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括風(fēng)電場(chǎng)有功功率預(yù)測(cè)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)功率控制、風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越控制等技術(shù)內(nèi)容。常用的風(fēng)電場(chǎng)有功功率預(yù)測(cè)方法主要有基于RA算法的風(fēng)功率預(yù)測(cè)方法和基于向量機(jī)的風(fēng)功率預(yù)測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng) 有功功率 預(yù)測(cè)方法

在風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入方面，國(guó)外一般采用氣象部門提供的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，其預(yù)測(cè)模型主要包括兩種類型，分別為物理模型和統(tǒng)計(jì)模型。目前國(guó)內(nèi)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)研究尚處于研究階段，一般采用持續(xù)法、空間相關(guān)法、隨機(jī)時(shí)間序列法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、支持向量機(jī)以及組合預(yù)測(cè)方法等，這些方法的著眼點(diǎn)主要集中下統(tǒng)計(jì)方面。

一、基于RA算法的風(fēng)功率短期預(yù)測(cè)

1.ARMA時(shí)間序列的定義。

1.1AR（p）序列。對(duì)于自回歸模型來(lái)說(shuō)，一般是借助過(guò)去時(shí)刻值的有限項(xiàng)加權(quán)和，以及一個(gè)隨機(jī)干擾量來(lái)描述時(shí)間序列的當(dāng)前時(shí)刻值，即： εt（1-1）

式中：表示時(shí)間序列t時(shí)刻值；（i =1，...，n）是模型自回歸參數(shù)，p是模型自回歸階數(shù)，εt是一個(gè)隨機(jī)干擾量，構(gòu)成一個(gè)白噪聲序列。

1.2MA（q）序列。對(duì)于滑動(dòng)平均模型來(lái)說(shuō)，一般是用過(guò)去時(shí)刻干擾量的有限項(xiàng)加權(quán)和，以及當(dāng)前隨機(jī)干擾量來(lái)描述時(shí)間序列的當(dāng)前時(shí)刻值，即： （1-2）

式中：θj（ j =1，...，m）是滑動(dòng)平均參數(shù)，q是模型滑動(dòng)平均階數(shù)，εt也是一個(gè)白噪聲序列。

1.3ARMA（p，q）序列。對(duì)于自回歸滑動(dòng)平均模型來(lái)說(shuō)，這種模型是對(duì)自回歸模型、滑動(dòng)平均模型進(jìn)行綜合，借助過(guò)去時(shí)刻值有限項(xiàng)加權(quán)和、過(guò)去時(shí)刻干擾量的有限項(xiàng)加權(quán)和，以及當(dāng)前一個(gè)隨機(jī)干擾量來(lái)描述時(shí)間序列的當(dāng)前時(shí)刻值，即：