基于ARMA模型的風(fēng)電機(jī)組風(fēng)速預(yù)測(cè)研究

【摘要】：隨著目前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的飛速發(fā)展,大規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)后會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成一定影響。因此為了配合電力部門進(jìn)行調(diào)度,保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,高精度的風(fēng)電機(jī)組電量預(yù)報(bào)非常重要,而風(fēng)速的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是風(fēng)電機(jī)組電量預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。 本文從時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法的基本原理出發(fā),簡(jiǎn)單介紹了風(fēng)速預(yù)測(cè)的基本概念,以及時(shí)間序列模型的基本原理,并基于時(shí)間序列的ARMA模型,對(duì)風(fēng)速的多點(diǎn)預(yù)測(cè)進(jìn)行研究。 首先,對(duì)傳統(tǒng)的ARIMA時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法,應(yīng)用我國(guó)某風(fēng)場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真分析與驗(yàn)證。然后對(duì)風(fēng)速數(shù)據(jù)一次性多點(diǎn)預(yù)測(cè)的可能性進(jìn)行了研究,提出了變步長(zhǎng)ARMA預(yù)測(cè)的方法,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用一組不變的歷史數(shù)據(jù),一次性對(duì)未來(lái)某時(shí)刻(不一定為緊鄰歷史數(shù)據(jù)的下一時(shí)刻)之后進(jìn)行多點(diǎn)預(yù)測(cè)。 其次,對(duì)能否進(jìn)一步增加預(yù)測(cè)時(shí)段展開了研究,提出了風(fēng)速信號(hào)趨勢(shì)分解的預(yù)測(cè)方法。該方法利用風(fēng)速信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)趨勢(shì)變化不大的特點(diǎn),將前一時(shí)段風(fēng)速信號(hào)分解成趨勢(shì)信號(hào)和去趨勢(shì)項(xiàng)信號(hào),并分別建立ARMA模型進(jìn)行預(yù)測(cè),以此得到后一時(shí)段的多點(diǎn)預(yù)測(cè)值。 趨勢(shì)分解的方法對(duì)前一時(shí)段的風(fēng)速數(shù)據(jù)選取非常敏感,在此基礎(chǔ)上為了盡量減少由于數(shù)據(jù)選取不當(dāng)造成的誤差,提出了應(yīng)用小波分解以及滑動(dòng)濾波這兩種信號(hào)處理方法,在建立ARMA預(yù)測(cè)模型前,分別對(duì)風(fēng)速信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,以提高趨勢(shì)分解法的預(yù)測(cè)精度。 為進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)精度,本文接著對(duì)于能否將小波分解與滑動(dòng)濾波這兩種方法進(jìn)行深層次融合展開了研究,提出了基于ARMA模型的風(fēng)速組合預(yù)測(cè)方法。該方法將趨勢(shì)分解、小波分解、與滑動(dòng)濾波相結(jié)合,通過ARMA模型實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的一次性多點(diǎn)預(yù)測(cè)。上述算法均在監(jiān)控平臺(tái)上,通過內(nèi)嵌MATLAB節(jié)點(diǎn),應(yīng)用MATLAB工具箱編程實(shí)現(xiàn),并采用風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 最后,論文對(duì)于本課題的研究結(jié)果進(jìn)行了總結(jié),并指出了今后的研究方向,以及后續(xù)工作中需要提高與改進(jìn)的地方。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)速預(yù)測(cè) 時(shí)間序列 ARMA模型 趨勢(shì)分析 滑動(dòng)濾波 小波分析
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 國(guó)內(nèi)外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.1.1 國(guó)際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)9
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)9-11
• 1.2 課題研究背景11-15
• 1.2.1 國(guó)外風(fēng)電功率預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 課題研究意義15-16
• 1.4 本論文主要工作16-18
• 第2章 風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速預(yù)測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)18-26
• 2.1 風(fēng)速與風(fēng)向的基礎(chǔ)知識(shí)18-21
• 2.1.1 風(fēng)速的基礎(chǔ)知識(shí)與變化特性18-19
• 2.1.2 風(fēng)向的基礎(chǔ)知識(shí)19-21
• 2.2 風(fēng)速預(yù)測(cè)特性分析21-25
• 2.2.1 我國(guó)風(fēng)資源分布特點(diǎn)21-22
• 2.2.2 風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域風(fēng)速變化特性22
• 2.2.3 風(fēng)速數(shù)據(jù)的采集22-24
• 2.2.4 預(yù)測(cè)誤差分析指標(biāo)24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于時(shí)間序列方法的風(fēng)速預(yù)測(cè)研究26-38
• 3.1 時(shí)間序列分析概述26-28
• 3.1.1 時(shí)間序列26-27
• 3.1.2 時(shí)間序列分析27
• 3.1.3 時(shí)間序列法發(fā)展歷程27-28
• 3.1.4 時(shí)間序列風(fēng)速預(yù)測(cè)理論依據(jù)28
• 3.2 ARMA模型28-29
• 3.3 預(yù)測(cè)模型的建立29-33
• 3.3.1 模式識(shí)別30-31
• 3.3.2 模型參數(shù)識(shí)別31-32
• 3.3.3 模型的檢驗(yàn)與修改32-33
• 3.4 傳統(tǒng)的ARMA模型風(fēng)速預(yù)測(cè)33-37
• 3.4.1 數(shù)據(jù)處理與ARIMA預(yù)測(cè)模型的建立33
• 3.4.2 時(shí)間序列法預(yù)測(cè)風(fēng)速33-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 基于ARMA模型的風(fēng)速多點(diǎn)預(yù)測(cè)研究38-48
• 4.1 風(fēng)速信號(hào)趨勢(shì)項(xiàng)分析39-40
• 4.2 滑動(dòng)濾波在ARMA風(fēng)速多點(diǎn)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用40-42
• 4.2.1 滑動(dòng)濾波的概念40-42
• 4.2.2 趨勢(shì)-滑動(dòng)濾波法ARMA模型42
• 4.3 小波分解在ARMA風(fēng)速多點(diǎn)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用42-45
• 4.3.1 小波的定義42-43
• 4.3.2 Daubechies小波分解43-44
• 4.3.3 趨勢(shì)-小波分解法ARMA模型44-45
• 4.4 預(yù)測(cè)分析45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-48
• 第5章 基于ARMA模型的風(fēng)速組合預(yù)測(cè)48-50
• 5.1 組合預(yù)測(cè)方法可行性分析48
• 5.2 預(yù)測(cè)模型的建立48-49
• 5.3 預(yù)測(cè)分析49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 第6章 結(jié)論與展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文54-55
• 致謝55

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基于綜合信息服務(wù)平臺(tái)的品牌建站業(yè)務(wù)應(yīng)用    王倩

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甘肅酒泉風(fēng)電基地風(fēng)電預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)    馬彥宏;汪寧渤;劉福潮;劉光途;王蛟;

基于時(shí)間序列分析的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速預(yù)測(cè)模型    丁明,張立軍,吳義純

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遺傳算法參數(shù)設(shè)置及其在負(fù)荷建模中應(yīng)用    金群;李欣然;

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淺析基于模型的航空電子裝備故障預(yù)測(cè)    周俊杰;王德功;常碩;

ARMA模型用于機(jī)組振動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)的研究    劉占生;王曉偉;府東明;

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ARMA模型的自動(dòng)建模與預(yù)測(cè)系統(tǒng)    胡代平;劉豹;

一類ARMA模型在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用    李廣華;李力;湯光華;

多輸入多輸出線性系統(tǒng)的盲辨識(shí)    張俊玉;

基于自回歸動(dòng)平均模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的加權(quán)組合的電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)    王瑩;盛四清;

卡爾曼濾波在光纖陀螺零漂數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用    柳貴福;張樹俠;

時(shí)間序列分析及其在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究    李圣明;

基于ARMA的IP網(wǎng)絡(luò)流量建模方法研究    王桂娟;陳寧;徐同閣;

基于時(shí)間序列法的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速預(yù)測(cè)研究    邵璠;孫育河;梁嵐珍;

一種基于時(shí)序誤差補(bǔ)償?shù)膭?dòng)態(tài)軟測(cè)量建模方法    杜文莉;官振強(qiáng);錢鋒;

應(yīng)用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)方法分析宏觀經(jīng)濟(jì)    王燕坊

統(tǒng)計(jì)新書評(píng)介    

電液伺服道路模擬試驗(yàn)臺(tái)研成    鐘鵬馳

電梯導(dǎo)軌不平順度測(cè)量、建模及轎箱水平振動(dòng)特性的研究    郭麗峰

數(shù)控車削系統(tǒng)物理仿真建模及其虛擬切削過程的研究    汪文津

我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)變量周期性波動(dòng)的動(dòng)態(tài)模型與計(jì)量分析    張海燕

基于局域波法的非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)分析中若干問題的研究    張海勇

高等學(xué)校預(yù)算管理研究    張積勇

基于進(jìn)化尋優(yōu)的ARMA模型聚合/解聚方法及其在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)報(bào)中的應(yīng)用    高學(xué)

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的線性時(shí)間序列預(yù)測(cè)研究    白斌飛

地下水動(dòng)態(tài)組合模型研究    燕良東

ARMA模型在兩相流檢測(cè)中的應(yīng)用研究    厲燕新

集成時(shí)序分析與形態(tài)理論的證券價(jià)格預(yù)測(cè)方法    王毅

上證綜合指數(shù)的馬氏性和時(shí)間序列模型的組合分析和預(yù)測(cè)    王新蕾

關(guān)于我國(guó)工業(yè)增加值的統(tǒng)計(jì)建模與預(yù)測(cè)    何川

吉林省農(nóng)業(yè)剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移的研究    周陸昌

股指期貨對(duì)現(xiàn)貨市場(chǎng)波動(dòng)性影響的實(shí)證研究    趙立靜