一種風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)風(fēng)電功率預(yù)測的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種采用條件聯(lián) 合分布函數(shù)進(jìn)行風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 準(zhǔn)確地預(yù)測風(fēng)電功率即將發(fā)生的區(qū)間范圍，有利于電力系統(tǒng)制定出高質(zhì)量的調(diào)度 和控制策略，從而保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。概率統(tǒng)計(jì)方法是普遍采用的風(fēng)電功率區(qū) 間預(yù)測的一類方法，此類方法主要是利用相鄰時(shí)間風(fēng)電功率之間的相關(guān)特性，從已經(jīng)發(fā)生 的風(fēng)電功率，預(yù)測即將發(fā)生的風(fēng)電功率所在的區(qū)間范圍。然而，現(xiàn)有的方法主要側(cè)重于考慮 相鄰時(shí)間之間風(fēng)電功率線性相關(guān)性，不能反映非線性相關(guān)性，從而導(dǎo)致預(yù)測區(qū)間不夠準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于利用相鄰時(shí)段風(fēng)電功率之間的相關(guān)關(guān) 系，提高預(yù)測精度，從而提出了一種風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測的方法，旨在解決現(xiàn)有的預(yù)測方法不 夠準(zhǔn)確的問題。
[0004] 本發(fā)明提供了一種風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測的方法，包括下述步驟：
[0005] (1)從歷史的風(fēng)電功率觀測樣本數(shù)據(jù)中，提取N個(gè)連續(xù)T時(shí)段的風(fēng)電功率序列樣
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測的方法，其特征在于，包括下述步驟： (1) 從歷史的風(fēng)電功率觀測樣本數(shù)據(jù)中，提取N個(gè)連續(xù)T時(shí)段的風(fēng)電功率序列樣本，并 構(gòu)成第一矩陣
；其中，'t為第η個(gè)樣本在第t時(shí)段的 風(fēng)電功率，η = 1，"·，Ν，Ν為樣本的總數(shù)，t = l，"·，Τ，Τ為時(shí)段的總數(shù)； (2) 將所述第一矩陣W中的風(fēng)電功率樣本和已知的前T-I個(gè)時(shí)段的風(fēng)電功率 映射到[(M]區(qū)間，具體步驟如下： (2. 1)對(duì)第一矩陣W中的每一列樣本按照從小到大的順序進(jìn)行排序，排序后形成第二 矩陣
；w(n);$排在第（η)位的風(fēng)電功率值，（η)表 示序位，（η) = 1，…，N (2.2)根據(jù)映射規(guī)則將所述第一矩陣W中的樣本映射到[0，1]后獲得第一樣本
示第t時(shí)段的映射函數(shù)，Xwt表示第t時(shí)段待轉(zhuǎn)換的樣本；F t (Xwt)的取值在[0,1]之間；i為 歷史樣本w(1)，t，......，w(N)，tif小于X w^樣本的個(gè)數(shù)； (2. 3)根據(jù)所述映射規(guī)則將前T-I個(gè)時(shí)段的風(fēng)電功率<，<，…，uf，…，η·。進(jìn)行轉(zhuǎn)換后獲 得待預(yù)測的樣本…6(<)，···&(〇; (3) 構(gòu)建條件聯(lián)合分布函數(shù)，具體步驟如下： (3.1)將區(qū)間[0，1]等分為K個(gè)子區(qū)間51，…，Sk，一，SK;其中第一個(gè)個(gè)子區(qū)間S 1 = [〇，1/Κ]，……，第k個(gè)子區(qū)間Sk= [(k-l)/K，k/K] ;k為子區(qū)間的序號(hào)；k = 1，2，……K; (3. 2)在所述第一樣本匕^中查找前T-I個(gè)元素與待預(yù)測的樣本 巧(<)，…，f(wf)，對(duì)應(yīng)落在相同子區(qū)間的第二樣本，并將所述第二樣本構(gòu) 成集合J ; (3. 3)根據(jù)分類規(guī)則將集合J中的樣本分成S類，并獲得一個(gè)離散的條件聯(lián)合分布函數(shù)
所述分類規(guī)則為將集合J中第T個(gè)元素所在的子區(qū)間相同的樣本歸為一類；m表示類 另IJ ;第m類中有乂個(gè)樣本，C表示條件聯(lián)合分布函數(shù)的第m類第二樣本的取值，其數(shù)值等于 第m類所有樣本第T個(gè)時(shí)段取值的均值；表示第m類中第j個(gè)樣本第T時(shí)段的取值；ρ π 表示第m類第二樣本〃的概率； (4)根據(jù)已知的前T-I個(gè)時(shí)段的風(fēng)電功率?…:對(duì)滿足給定置信度水平β 下第T時(shí)段的風(fēng)電功率所在區(qū)間[??，<]進(jìn)行預(yù)測；具體步驟如下： (4. 1)按照第二樣本所有類別的概率從大到小對(duì)所述條件聯(lián)合分布函數(shù)（F7T1，壙）進(jìn) 行排序，獲得次序調(diào)制后的條件聯(lián)合分布函數(shù)（咬81， (4. 2)從m = 1開始，對(duì)排序后的所述第m類第二樣本的概率pw進(jìn)行累加，直至累加 之和大于或等于給定的置信度水平β時(shí)，獲得對(duì)應(yīng)的前q類第二樣本Ku， 其中，q為累加結(jié)束時(shí)的個(gè)數(shù)，
(4. 3)將區(qū)間[0,1]平均分為K等份，每1份稱為1個(gè)子區(qū)間，分別記為S1，…，Sk，…，S k; 基于此，尋找待預(yù)測的風(fēng)電功率所在的區(qū)間哆@;
為待預(yù)測風(fēng)電功率所在區(qū)間的上界，0為待預(yù)測風(fēng)電功率所在子區(qū)間的下界，@為第（1)類 第二樣本所在子區(qū)間的上界，歹1為第（1)類第二樣本所在子區(qū)間的下界，巧為第（2)類第二 樣本所在子區(qū)間的上界，礦為第（2)類第二樣本所在子區(qū)間的下界，色為第（q)類第二樣 本所在子區(qū)間的上界，釅為第（q)類第二樣本所在子區(qū)間的下界； (4. 4)根據(jù)所述映射規(guī)則的逆規(guī)則，將落在區(qū)間哆列1內(nèi)的待預(yù)測的風(fēng)電區(qū)間轉(zhuǎn)換為所 需的實(shí)際風(fēng)電功率區(qū)間}li，
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（3. 2)中，當(dāng)?shù)?個(gè)元素與F1(Hf)落在 相同的子區(qū)間，…，第t個(gè)元素與落在相同的子區(qū)間，…，第T-I個(gè)元素與/^ 1(Wt1) 落在相同的子區(qū)間時(shí)，獲得滿足條件AK)，…，，…的第二樣本。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述置信度水平β的取值范圍為 0. 9 ^ β ^lo
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（4.4)中所述映射規(guī)則的逆規(guī)則具 體為：將2乘以樣本總數(shù)Ν，并取整數(shù)，記為[2 xiV]，將@乘以樣本總數(shù)Ν，并取整數(shù)，記為 〇xiV];令第二矩陣的第T列樣本w(1)， T，…，w(N)，T>f序號(hào)等于[ΕχΛΓ!的樣本$_11.?·等于￥， 令第二矩陣的第T列樣本W(wǎng)(1)，T，…，W(N)，T中序號(hào)等于[?ΧΛΠ I的樣本^等于硨。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測的方法，該方法利用相鄰時(shí)段風(fēng)電功率之間的相關(guān)關(guān)系，提高預(yù)測精度，具體地，通過歷史的風(fēng)電功率觀測數(shù)據(jù)，構(gòu)造離散條件聯(lián)合分布函數(shù)進(jìn)行風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測，條件聯(lián)合分布函數(shù)可全面反映相鄰時(shí)段之間的風(fēng)電功率的相關(guān)特性，有利于提高風(fēng)電功率預(yù)測區(qū)間的準(zhǔn)確性。從而為電力系統(tǒng)調(diào)度和運(yùn)行提供準(zhǔn)確的預(yù)測數(shù)據(jù)，使電力系統(tǒng)運(yùn)行部門所制定出的調(diào)度計(jì)劃與實(shí)際運(yùn)行工況接近，減少實(shí)際運(yùn)行過程中的修正量和調(diào)節(jié)量，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【IPC分類】G06Q10-04, G06Q50-06
【公開號(hào)】CN104751241
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510133926
【發(fā)明人】黎靜華, 蘭飛
【申請(qǐng)人】廣西大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日