[发明专利]一种基于空间相关特征的超短期风电功率预测方法

摘要

本发明公开了一种基于空间相关特征的超短期风电功率预测方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明根据空间特征判断风电场是否空间相关，对空间相关的风电场，从以往历史数据中抽取风电场在时效窗口内风电功率时间序列的空间相关特征，并根据空间相关特征划分特征子集，根据特征子集的类型进行相应功率预测离线建模，根据功率预测模型预测目标风电场功率。本发明充分考虑了不同位置风电功率的空间相关特征与规律，能够有效提高风电空间相关功率预测方法的强壮性，并作为传统时序预测方法的有效补充，与传统方法相互校验，提升预测精度。

主权项

1.一种基于空间相关特征的超短期风电功率预测方法，其特征在于包括如下步骤：/n1)根据空间特征判断风电场是否空间相关，当两个处于不同位置的风电场满足空间相关地形条件且距离不大时认为风电场为空间相关；/n2)对空间相关的风电场，从以往历史数据中抽取风电场在时效窗口内风电功率时间序列的空间相关特征，所述空间相关特征包括时间特征和气象特征；/n3)根据步骤2)获得的空间相关特征划分特征子集，具体包括以下步骤：/n3-1)判断步骤2)获得的时间特征和气象特征是否满足以下条件：/n时间特征应满足两个风电场风向一致的持续时间应不小于风在风电场之间传播的时间，即/nα₃≥1 (2)/n气象特征应满足两个风电场的主导风向应属于满足条件的主导风向集合且风向角、气压和温度差异满足取值要求，即/nα₄∈c∩d₁≤|α₅|≤d₂∩e₁≤|α₆|≤e₂∩f₁≤|α₇|≤f₂ (3)/n其中，c为满足条件的主导风向集合，(d₁,d₂)为风向角取值范围，(e₁,e₂)为气压差异取值范围，(f₁,f₂)为温度差异取值范围；/n3-2)若时效窗口内风电功率时间序列的时间特征和气象特征满足上述条件，则进一步根据时效窗口内的上游风速和功率形态划分子集，划分的判断条件如下：/n条件1：α₈<g₁，表明上游风速过小，当风传播到至下游时下游风速小于切入风速；/n条件2：g₁≤α₈<g₂，表明上游风速足够大，但小于额定风速，此时上游的风传播至下游足以使下游风电场发电，但两个风电场均未满发；/n条件3：g₂≤α₈<g₃，表明上游风电场满发，但风传播至下游时不足以使下游风电场满发；/n条件4：α₈≥g₃，表明上游风电场满发，且风传播至下游时亦能使下游风电场满发；/n条件5：风电功率时间序列为平稳序列；/n条件6：风电功率时间序列为非平稳序列；/n其中，g₁，g₂和g₃为上游风速的不同限值，g₂取为额定风速，g₁表示为风传播到至下游时能够使下游风速等于切入风速的上游风速限值，g₃表示风传播至下游时能够使下游风电场满发的上游风速限值；/n根据上述判断条件划分子集的标准如下：/n子集S₁：满足条件1；/n子集S₂：满足条件4；/n子集S₃：同时满足条件2和条件5；/n子集S₄：除了子集S₁、S₂和S₃外的其它情况；/n4)根据特征子集的类型进行相应功率预测离线建模；/n5)根据功率预测模型，预测目标风电场功率。/n