風電場風速及風電機組發(fā)電量的短期預報方法研究

【摘要】： 風電場風速及風電機組發(fā)電量的短期預測已經(jīng)成為國內(nèi)外共同關(guān)注的問題。風電場風速和發(fā)電量的較準確預測,可以調(diào)整調(diào)度計劃,有效減輕風電對整個電網(wǎng)的不利影響等。目前用于風速短期預測的方法主要有數(shù)值天氣預報和直接統(tǒng)計方法。本文首先采用2006年3月到2007年2月張北某風電場的十分鐘平均風速測量數(shù)據(jù)進行了風電場的風特性分析,介紹了幾種常用風模型;然后采用基于統(tǒng)計方法的時間序列法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對風電場的風速進行短期預測。同時,本文分別針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度慢、易于陷入局部極小值等缺陷,采用帶動量項的BP算法來加快收斂速度,采用遺傳算法來優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和初始權(quán)重,并采用優(yōu)化后的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行風速短期預測,結(jié)果表明,遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預測效果優(yōu)于時間序列法。最后利用風電機組發(fā)電量與風速之間的關(guān)系,根據(jù)預測得到的風速來預測發(fā)電量。 【關(guān)鍵詞】：風速預測 發(fā)電量預報 時間序列 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 遺傳算法
【學位授予單位】：華北電力大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 中文摘要3
• 英文摘要3-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 選題背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外風速及發(fā)電功率預測的研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 風速預測的基本方法8-10
• 1.2.2 國外風速預測研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 國內(nèi)風速預測研究現(xiàn)狀11
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容11-12
• 1.4 本文的內(nèi)容安排12-13
• 第二章 風特性分析13-24
• 2.1 風特性13-17
• 2.1.1 風速與風級13-14
• 2.1.2 風剪切特性14-15
• 2.1.3 風速頻率分布特性15-16
• 2.1.4 風的湍流特性16-17
• 2.2 常用風速模型17-19
• 2.2.1 平均風速與湍流風速模型17-18
• 2.2.2 諧波總和18
• 2.2.3 陣風、漸變風和隨機風模型18-19
• 2.3 風速測量19-21
• 2.4 實際風電場風特性分布21-24
• 2.4.1 數(shù)據(jù)介紹21-22
• 2.4.2 風向特性22
• 2.4.3 風速頻率分布特性22-24
• 第三章 基于時間序列的風速預測模型24-38
• 3.1 時間序列法介紹24
• 3.2 時間序列的統(tǒng)計學模型24-26
• 3.2.1 自回歸模型AR(p)25
• 3.2.2 滑動平均模型MA(q)25
• 3.2.3 自回歸滑動平均模型ARMA(p,q)25-26
• 3.2.4 求和式自回歸滑動平均模型ARIMA(p,d,q)26
• 3.3 時間序列的平穩(wěn)性26-27
• 3.4 風速時間序列模型27-30
• 3.4.1 風速數(shù)據(jù)預處理27
• 3.4.2 模型定階27-29
• 3.4.3 參數(shù)估計29-30
• 3.4.4 模型檢驗30
• 3.5 實例分析30-38
• 3.5.1 計算步驟30-31
• 3.5.2 計算實例和分析31-35
• 3.5.3 風速預測及誤差分析35-37
• 3.5.4 分析結(jié)論37-38
• 第四章 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風速預測38-58
• 4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介38-40
• 4.1.1 人工神經(jīng)元模型39-40
• 4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)40-45
• 4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習40-44
• 4.2.2 BP網(wǎng)絡(luò)的特點及局限性44-45
• 4.2.3 帶動量項和自適應學習率的BP算法45
• 4.3 遺傳算法45-48
• 4.3.1 染色體編碼46-47
• 4.3.2 產(chǎn)生初始種群47
• 4.3.3 適應度函數(shù)47
• 4.3.4 遺傳算子(選擇、交叉、變異)47-48
• 4.3.5 算法的終止條件48
• 4.4 遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)48-50
• 4.4.1 遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的步驟49-50
• 4.5 遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在風速預測中的應用50-58
• 4.5.1 遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行預測的基本步驟50-52
• 4.5.2 實例分析52-58
• 第五章 風電機組的發(fā)電量預報58-64
• 5.1 風力機的空氣動力學58-59
• 5.2 功率特性分析59-61
• 5.3 短期發(fā)電量預報61-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻66-69
• 致謝69-70
• 附錄70-73
• 在學期間發(fā)表的學術(shù)論文和參加科研情況73

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風電功率預測預報系統(tǒng)應用效果的檢驗與評價    王林;陳正洪;許沛華;許楊;

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基于遺傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短期風速預測模型    王德明;王莉;張廣明;

基于NWP的風電負荷預測方法在內(nèi)蒙古電網(wǎng)中的應用    郭琦

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基于最小二乘支持向量機風電機組的預測研究    崔瑜琦

風電場風速及發(fā)電功率預測與經(jīng)濟效益研究    王麗偉

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基于數(shù)值氣象模式和關(guān)聯(lián)規(guī)則優(yōu)化的風電場短期風速預報方法    遲德中

基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風電功率預測理論及應用    厲衛(wèi)娜

基于聚類分析的風電場輸出功率模型的研究    李宗杰

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基于GA-BP的敵空襲兵力出動量預測    路建偉;唐松潔;胡建輝;劉己斌;

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基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的貨運量預測的研究與實現(xiàn)    余正紅;李志博;尹朝慶;

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基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視覺圖像處理研究    時君偉;胡敏英;武志富;任振輝;

基于LM-BP網(wǎng)絡(luò)的南水北調(diào)東線源頭水質(zhì)綜合評價    夏美娟;梁雪春;

針對時滯系統(tǒng)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模控制策略    王亞慧;程培新;趙亞丹;張桐;

BP算法和PSO算法在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的研究    田艷兵;

基于一種改進神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)手套手勢識別    王新宇;孫冠;韓冬;張婷;

基于LS-SVR的壓力傳感器溫度補償    何平;潘國峰;李琳;夏克文;趙紅東;

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基于自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的艦艇系統(tǒng)沖擊損傷決策    蔣豐;馮奇;

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網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對混沌聯(lián)想記憶特性的影響    段書凱;劉光遠;

區(qū)域似大地水準面精化模型算法的優(yōu)選    雷偉偉;鄭紅曉;陳虎;

石油化工企業(yè)的靜電火災隱患評估    王海榮;

船用增壓鍋爐汽包水位預測控制方法研究    冷欣

基于統(tǒng)計學習理論的分類方法研究    殷志偉

計算機輔助卷煙配方設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究    楊寧

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隨機回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動力學行為研究    朱松

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有限精度權(quán)值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的研究與應用    包健

基于MMOI方法的電信客戶流失預測與挽留研究    羅彬

日盲型紫外探測和直升機著艦光電助降技術(shù)的研究    楊承

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基于電子鼻的魚粉新鮮度快速檢測方法研究    劉輝

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煤礦通防安全信息集成與控制預警系統(tǒng)平臺研究    李旭東

礦山企業(yè)生產(chǎn)成本模塊化管理與應用    張鴻堃

人機劃拳系統(tǒng)的實現(xiàn)    劉棉

基于振動模態(tài)分析和BP網(wǎng)絡(luò)的橋梁損傷識別研究    李洪琴

時間序列線性表示方法及其相似性度量算法研究    湯雪

智能瓦斯傳感器的研制    滕景忠

青島華威風電場風能資源分析及選址關(guān)鍵技術(shù)研究    張琴

ISODATA動態(tài)聚類算法在文本挖掘中的應用    李湘云;

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基于混沌時間序列的大型風電場發(fā)電功率預測建模與研究    冬雷;王麗婕;高爽;廖曉鐘;

新能源與分布式電源系統(tǒng)(上)    程明

基于動態(tài)成本模型的風電成本敏感性分析    沈又幸;范艷霞;

與風電并網(wǎng)相關(guān)的研究課題    雷亞洲

基于組合預測的風電場風速及風電機功率預測    張國強;張伯明;

考慮電網(wǎng)約束的風電場自動有功控制    喬穎;魯宗相;

地區(qū)電網(wǎng)風電場功率超短期預測方法    李智;韓學山;韓力;康凱;

風電場輸出功率超短期預測結(jié)果分析與改進    陳穎;周海;王文鵬;曹瀟;丁杰;

風電場風能資源評估綜述    劉煥彬;董旭光;

風電場功率短期預測方法優(yōu)化的研究    楊志凌

風電輸出功率預測方法與系統(tǒng)    劉興杰

灰色不確定系統(tǒng)建模的理論與方法研究    崔杰

風電場風電功率預測方法研究    高陽

支持向量機中最優(yōu)化問題的研究    張春華

大型風力發(fā)電機組的智能控制研究    張新房

變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)運行與控制研究    劉其輝

模糊分類模型的研究    陽愛民

大型風電場接入電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題研究    遲永寧

混合智能建模技術(shù)及其在短期負荷預測中的應用研究    葉彬

風電并網(wǎng)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及改善措施研究    康瀟

基于ARMA模型的風電機組風速預測研究    孫翰墨

改進的小波降噪算法及其在故障診斷中的應用    吳鑫

小波變換圖像去噪及其在SAR圖像中的應用    蘆婧

序列算子與灰色預測模型研究    謝乃明

基于支持向量機的機器學習研究    劉華煜

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與動態(tài)規(guī)劃的機組組合算法研究    關(guān)仲

基于AFS模糊邏輯的分類分析方法研究    王顯昌

風電場風速和發(fā)電功率預測研究    肖洋

基于模擬退火神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的短期負荷預測研究及應用    楊林緒

基于改進BP網(wǎng)絡(luò)的IVC故障模式識別    谷慧娟;

基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接空冷凝汽器換熱性能預測    高建強;王艷;

基于進化和聲搜索優(yōu)化的短期風速組合預測方法    王洪森;彭顯剛;

一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)缺失數(shù)值估計算法    闞杰;張瑞瑞;陳立平;

基于遺傳BP算法的溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法    王俊;劉剛;

風電場的功率波動對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響研究    賈書杰;徐建源;朱鈺;王剛;程緒可;

基于自適應線性邏輯網(wǎng)絡(luò)的風電功率預測方法性能評估與分析    王媛媛;秦政;張超;包德梅;賴曉路;岳以洋;

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高爐煤氣消耗預測模型研究    王軍;袁大明;

基于可擴展有限狀態(tài)機規(guī)格說明的測試數(shù)據(jù)生成效率因素模型分析    江良;趙瑞蓮;李征;

基于異常數(shù)據(jù)處理改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風速預測模型    魏翔;

風電場風速和風功率預測方法研究    陳玲

湍流促進器強化錯流微濾膜過程的研究    劉元法

基于ANN的頸脊髓損傷和股骨轉(zhuǎn)子間骨折預后預測研究    石磊

風速及風電功率短期預測方法研究    寧美鳳

基于時序仿真的區(qū)域電網(wǎng)風電接納能力研究    張勇

風力發(fā)電機組運行優(yōu)化研究    相龍陽

基于PAnySimu仿真平臺的風力發(fā)電傳動系統(tǒng)的監(jiān)控與仿真    胡成立

基于GA-BPNN的光伏最大功率點跟蹤控制研究    劉士劍

基于EFSM規(guī)格說明的測試數(shù)據(jù)生成效率-因素模型分析    江良

石油化工企業(yè)火災、爆炸重大危險源辨識及評價    楊文亮

融合群智能方法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及其在股市預測中的應用    李青召

300MW機組直接空冷系統(tǒng)在線性能監(jiān)測與運行優(yōu)化    王艷

支持向量回歸機在風電場短期風速預測中的應用研究    李霞

電力系統(tǒng)負荷預報的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LBP算法    林清,王辛

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)短期負荷預測輸入變量選擇新方法    高山,單淵達

基于模糊推理系統(tǒng)的多因素電力負荷預測    張國江,邱家駒,李繼紅

風電對電力系統(tǒng)運行的價值分析    雷亞洲,王偉勝,印永華,戴慧珠

風力發(fā)電的發(fā)展及其市場前景    楊秀媛,梁貴書

變速恒頻風力發(fā)電機組建模與仿真    李晶,王偉勝,宋家驊

風力發(fā)電引起的電壓波動和閃變    孫濤,王偉勝,戴慧珠,楊以涵

國外風力發(fā)電導則及動態(tài)模型簡介    雷亞洲,Gordon Lightbody

異步風力發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性分析的數(shù)學模型及其應用    吳學光,張學成,印永華,戴慧珠

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在短期資料風速估計方面的應用    董安正,趙國藩

反直升機智能雷有關(guān)總體的理論研究    顧曉輝

風電場風速和發(fā)電功率預測研究    楊秀媛,肖洋,陳樹勇

風電場風速概率分布參數(shù)計算方法的研究    丁明,吳義純,張立軍

談?wù)勂綘t電除塵系統(tǒng)    肖連榮;

靜電凈化器內(nèi)電場的設(shè)計與實驗研究    劉剛;艾慶文;

沙鋼鐵水脫硫電除塵器的設(shè)計特點    康進花;

鞍鋼12號平爐電除塵氣流均布試驗    岑文敏;

錦西水泥廠二號水泥窯尾收塵工程勝利竣工    劉明樺;

鞍鋼三燒電除塵器的結(jié)構(gòu)與運行    和禮堂;韓國孝;

電除塵器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的研究    趙志斌;張國權(quán);

基于Mycielski算法的風電場風速預測    鄒文;丁巧林;楊宏;張偉;

基于置信機的風電場風速預測誤差補償    董澤;紀國瑞;王東風;韓璞;徐大平;

燒結(jié)機頭電除塵器的特點及選型探討    康進花;康建斌;

談?wù)勎覍EC的認識    成庚生;

窯尾電袋復合式收塵器的研發(fā)    泥衛(wèi)東;李志同;

影響電除塵器達標排放的主要原因分析    高香林;高維英;胡滿銀;王秀紅;

F系列高頻高壓靜電除塵電源在工程中應用    李澤民;高甲午;逯巖輝;李明杰;趙善祥;邊靜;趙佳琪;

燒結(jié)機機頭電除塵達標排放措施探究    劉義梅;

電除塵器在矸石電廠除塵系統(tǒng)改造中的應用    邵守杰;錢國強;盧錫凡;

基于歸納置信機的風電場風速容許區(qū)間預測    董澤;紀國瑞;王東風;韓璞;徐大平;

復合旋傘靜電收塵器極配實驗研究    吳芳谷;汪彤;陳虹橋;劉青;薄以勻;呂琳;

立窯電除塵器的特殊設(shè)計    唐國山

新式電除塵器解決燒結(jié)機頭粉塵難題    和禮堂 郭令

窯尾電袋復合式收塵器的研究    泥衛(wèi)東

電除塵器的操作維護與改造    德晶

海上風電建設(shè)需攻克五大難關(guān)    本報記者 李瞧

電除塵器運行初期的檢查和維護    蔡偉峰 陜西社會水泥有限責任公司

搶灘“低風速” 風電設(shè)備企業(yè)將受益    本報記者 李曉紅

煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù)在水泥窯電除塵達標提效中的應用(二)    魏彧 宋正華

風電場風速和風功率預測方法研究    陳玲

計及相關(guān)性的含風電場和光伏電站電力系統(tǒng)可靠性評估    秦志龍

基于概率潮流的間歇性電源優(yōu)化配置研究    鄧威

風電輸出功率預測方法與系統(tǒng)    劉興杰

風電場風速建模與預測研究    孫寶君

風電場風速和發(fā)電功率預測研究    徐蓓蓓

風電場風速短期預測方法研究    郭虎全

風電場風速及發(fā)電功率預測與經(jīng)濟效益研究    王麗偉

支持向量機方法在風電場風速預測中的應用研究    曹慧

風電場風速和輸出功率的多尺度預測研究    李輝

基于VC++和MATLAB混合編程的風電場風速預測系統(tǒng)的研究    楊曉靜

風電場風速及風電功率短期預測方法的研究    李俊豪

基于組合方法的風電場風速短期預測研究    康永紅

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風電場風速及輸出功率預測研究    張艷青