項(xiàng)目研究的目的、意義；研究成果的主要內(nèi)容、重要觀點(diǎn)或?qū)Σ呓ㄗh；成果的創(chuàng)新特色、實(shí)踐意義和社會(huì)影響；研究成果和研究方法的特色。限定在2000字以內(nèi)。
1、 項(xiàng)目研究目的、意義
在全球資源日益緊缺的今天, 風(fēng)能作為可再生的清潔能源發(fā)展迅猛, 因此大規(guī)模的風(fēng)電并網(wǎng)成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。由于風(fēng)電功率的隨機(jī)性與波動(dòng)性, 伴隨著裝機(jī)容量的不斷增加, 風(fēng)電功率的隨機(jī)波動(dòng)可能會(huì)造成浪費(fèi)或影響電網(wǎng)的穩(wěn)定, 甚至可能會(huì)危及整個(gè)電網(wǎng)。同時(shí)峰值的調(diào)節(jié)能力也是影響風(fēng)電并網(wǎng)的主要因素, 因此對(duì)風(fēng)電功率波動(dòng)特性的研究十分必要。它不僅能有效改善預(yù)測(cè)精度, 也能有效解決大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的不利影響。風(fēng)電功率的波動(dòng)特性是其對(duì)接入電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響的根本原因。準(zhǔn)確的對(duì)風(fēng)電場的發(fā)電功率預(yù)測(cè)，對(duì)電力調(diào)度部門預(yù)先安排調(diào)度計(jì)劃，保證電網(wǎng)的功率平衡和運(yùn)行安全起著非常重要的作用。我們基于某省級(jí)電網(wǎng)風(fēng)電場群實(shí)測(cè)功率數(shù)據(jù)，采用時(shí)間序列、灰色理論、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法在對(duì)歷史風(fēng)電輸出功率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型對(duì)其風(fēng)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，為電力調(diào)度部門預(yù)先安排調(diào)度計(jì)劃提供指導(dǎo)與參考。
2、項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容、重要觀點(diǎn)或?qū)Σ呓ㄗh
隨著能源與環(huán)境問題的日益突出，可再生能源特別是風(fēng)能的開發(fā)利用處于快速發(fā)展階段，我國風(fēng)電裝機(jī)容量近幾年均呈接近倍增的發(fā)展態(tài)勢(shì)，目前已經(jīng)規(guī)劃了 7 個(gè)巨型風(fēng)電基地。集中開發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送成為我國風(fēng)電開發(fā)的主要方式。自然界風(fēng)能的間歇特性決定了風(fēng)電功率具有不可預(yù)期的波動(dòng)性，而這正是風(fēng)電對(duì)接入電網(wǎng)產(chǎn)生影響的根本原因。尤其當(dāng)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量增長到一定規(guī)模時(shí)，風(fēng)電功率不可掌控的波動(dòng)將對(duì)電網(wǎng)的有功及無功功率平衡帶來不利影響。這些影響包括風(fēng)電接入點(diǎn)局部地區(qū)電壓水平、全網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量安排、系統(tǒng)調(diào)頻等方面。一直以來，由于缺乏足夠的風(fēng)電功率波動(dòng)數(shù)據(jù)，難以細(xì)致地量化評(píng)估上述影響，這對(duì)于最大限度地把握風(fēng)電功率波動(dòng)給電網(wǎng)帶來的影響，進(jìn)一步提高電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的接納能力是很不利的。與其他能源發(fā)電技術(shù)不同，風(fēng)電功率的變化，強(qiáng)烈受制于自然風(fēng)況及風(fēng)電場地理?xiàng)l件，具有不確定性及一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性?；谖覈筹L(fēng)電場的20 臺(tái)1.5 MW 的風(fēng)電機(jī)組30 d 的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù), 本項(xiàng)目對(duì)風(fēng)電功率的波動(dòng)特性進(jìn)行了定量分析。
（1）首先研究風(fēng)力發(fā)電在國內(nèi)的使用和發(fā)展情況，并客觀分析了風(fēng)電場輸出功率預(yù)測(cè)研究的意義。同時(shí)重點(diǎn)討論了根據(jù)不同原則和標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)電功率分類方法，為后文選擇不同的預(yù)測(cè)方法做準(zhǔn)備。
（2）研究了不同預(yù)測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)及試用范圍。包括不同預(yù)測(cè)方法的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)，并進(jìn)行了詳細(xì)的比較。
（3）針對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用不同的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)帶入歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行回測(cè)比較。
（4）對(duì)結(jié)果進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)。
3、成果的創(chuàng)新特色、實(shí)踐意義和社會(huì)影響
（1）采用概率分布擬合和基于遺傳算法的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)建模對(duì)風(fēng)電功率波動(dòng)特性進(jìn)行定量分析；
（2）針對(duì)風(fēng)電功率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立了概率分布擬合模型并分析了擬合結(jié)果；
（3）建立了基于不同時(shí)間間隔歷史實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型, 數(shù)據(jù)檢驗(yàn)表明該模型對(duì)于峰值有很理想的預(yù)測(cè)精度且整體精度較高。
4、研究成果和研究方法的特色
在湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)發(fā)表研究論文一篇。
【1】周鑫,黃創(chuàng)霞,譚艷祥.風(fēng)電功率波動(dòng)特性研究，湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2015年6月，第27卷第2期.
將不同的預(yù)測(cè)方法運(yùn)用到針對(duì)風(fēng)電功率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)中，進(jìn)行算法的正確性與可行性驗(yàn)證，比較了具體的預(yù)測(cè)方法；開發(fā)可視化預(yù)測(cè)結(jié)果呈現(xiàn)工具，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)結(jié)果自動(dòng)化生成，提高項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
分別采用概率分布擬合和基于遺傳算法的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè), 通過MATLAB 軟件編程, 利用風(fēng)電功率的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù), 對(duì)風(fēng)電功率波動(dòng)性進(jìn)行研究。
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):
(1) t location–scale 概率分布是最適合描述風(fēng)電功率的波動(dòng)特性;
(2)總體和個(gè)體的波動(dòng)性是存在一定的差異;
(3) 不同時(shí)間的風(fēng)力大小會(huì)呈現(xiàn)一定的日周期性。風(fēng)機(jī)輸出功率的波動(dòng)隨著風(fēng)電規(guī)模的增加反而成衰減的特點(diǎn), 風(fēng)電場的波動(dòng)情況趨近于正態(tài)分布;
(4) 基于遺傳算法的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型對(duì)于峰值有很理想的預(yù)測(cè)精度且整體的預(yù)測(cè)精度很高。
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