李志強
摘要:新能源風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電的特征較為顯著,例如隨機性,不確定性以及湍流性等諸多方面,在電網(wǎng)正常運作階段,可以對新能源風(fēng)能發(fā)電以及光伏發(fā)電的總發(fā)電量做好明確的預(yù)判。對風(fēng)電以及光伏發(fā)電輸出曲線特征,做出相應(yīng)的研究以及分析,并進行相關(guān)的總結(jié),從而提出風(fēng)電以及光伏發(fā)電預(yù)測提綱。除此以外,時間尺度、預(yù)測范圍、對象以及風(fēng)力發(fā)電方向來源等諸多因素,都會對國際以及國內(nèi)的分類標準產(chǎn)生相應(yīng)的影響。針對風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電方式做出相應(yīng)的分類,并在此分類基礎(chǔ)之上探究了主要的預(yù)測方式。在最后做出總結(jié),規(guī)劃出未來風(fēng)光發(fā)電預(yù)測技術(shù)的發(fā)展方向以及主要問題,從而為后期應(yīng)用以及發(fā)展提供參考價值。
關(guān)鍵詞:新能源;風(fēng)光發(fā)電技術(shù);實際應(yīng)用
一、風(fēng)光發(fā)電預(yù)測方法分類
1.1短期預(yù)測
對發(fā)電措施做出優(yōu)化以及完善,以此來增強對于風(fēng)電的能量吸收能力。在微電網(wǎng)之中預(yù)測短期光伏時難度較高,從而對BPSVM-ELM和粒子SOM-LSF進行了優(yōu)化以及完善,從而在此基礎(chǔ)之上,將滾動光伏預(yù)測變成了現(xiàn)實,從而也為后期短期光伏布局做好了指導(dǎo)鋪墊。
1.2中期預(yù)測
進行為期一個月或是幾個月的數(shù)據(jù)檢查運行方式,以及水庫配置等方面的工作。新能源計劃中期主要任務(wù)就是進行機械檢查工做的優(yōu)化,以及機械組合工作的升級,以此來增強相關(guān)計劃的可靠性,安全性以及經(jīng)濟性。
1.3長期預(yù)測
長期預(yù)測主要作用在年度預(yù)測以及多年數(shù)據(jù)預(yù)測等。并在電網(wǎng)規(guī)劃、運行模式以及年度維護規(guī)劃等方面運用普遍。在高比例可再生能源交直流輸出電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作中,科學(xué)合理的運用新能源長期預(yù)測技術(shù),從而被輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的整體框架做出了明確的參考,并為未來技術(shù)發(fā)展方向指明了前進的道路。
1.4預(yù)測對象分類
預(yù)測物可分為風(fēng)能以及太陽能。首先對風(fēng)能以及功能進行預(yù)測,接著進行間接電能的預(yù)測。該預(yù)測將風(fēng)能以及光能的發(fā)電狀況、氣候數(shù)據(jù)預(yù)測以及風(fēng)光發(fā)電歷史記錄等方面的基本數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),從而搭建出風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測模型。所謂的間接預(yù)測,就是針對風(fēng)速以及日照強度和風(fēng)電轉(zhuǎn)換模型,來對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率做出間接性的預(yù)測。
1.5預(yù)測模型原理分類
依據(jù)預(yù)測原則進行分類,共計有統(tǒng)計方式、組合預(yù)測方式以及物理方式。依據(jù)統(tǒng)計方式來優(yōu)化并完善風(fēng)能以及太陽能發(fā)電數(shù)據(jù),尋求其內(nèi)部規(guī)律,從而對預(yù)測模型進行發(fā)展預(yù)判。這種研究工作會用到風(fēng)能發(fā)電以及太陽能發(fā)電系統(tǒng)較長時間的運行數(shù)據(jù)記錄。物理方式會受到地形信息,物理信息以及系統(tǒng)功率曲線等方面的影響。同時參考氣象數(shù)據(jù)預(yù)報,然后借助物理公式來進行預(yù)測。聯(lián)合預(yù)測方式主要運用于風(fēng)能發(fā)電以及太陽能發(fā)電前景分析參考。這種組合模式多數(shù)是物理方式以及統(tǒng)計方式的結(jié)合,同時進行規(guī)模間模型預(yù)測的組合以及差異。統(tǒng)計方式能夠篩選出重合系數(shù)不同模型,也能夠體現(xiàn)出自身優(yōu)勢。組合預(yù)測方式相對于單一預(yù)測方式,精度水平更高,出現(xiàn)較大偏差的幾率也得到了顯著降低。
1.6預(yù)測空間尺度分類
由《風(fēng)電預(yù)測功能規(guī)范》可以看出,相關(guān)要求如下:(1)電力調(diào)度部門要能夠針對相關(guān)區(qū)域內(nèi)部風(fēng)電總量,做好靈活及時的調(diào)節(jié)。(2)與電網(wǎng)對接的風(fēng)電場都要確??梢哉_\作。通常情況下,某一部分地域的風(fēng)力發(fā)電氣象因素相同,同時,風(fēng)力發(fā)電的具體狀況還能夠真切體現(xiàn)出相關(guān)地區(qū)氣象變化情況,從而就為不同空間以及不同地域風(fēng)力預(yù)測工作做出了總體思路上的延伸,以及技術(shù)方面的引導(dǎo)。
二、風(fēng)光預(yù)測技術(shù)的發(fā)展及主要方法
2.1以時間序列法為代表的傳統(tǒng)統(tǒng)計法
時間序列法將風(fēng)能以及太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),依據(jù)時間順序進行數(shù)字排列,并借助數(shù)學(xué)以及統(tǒng)計學(xué)方式做好處理過程,從而以此來對后期風(fēng)能以及太陽能發(fā)電量做出提前性的預(yù)測。隨機分組方式就是將加權(quán)平均法運用到統(tǒng)計分析工作之中,從而以此來避免偶然隨機性而產(chǎn)生的干擾。時間序列方式原理簡單,且操作方便,借助馬爾可夫鏈來模擬風(fēng)力發(fā)電的隨機過程,同時也在序列建模當中,運用到了風(fēng)力的時域特點,與此同時,再借助持續(xù)性以及波動性,對預(yù)測性能實現(xiàn)深入優(yōu)化。
2.2以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的現(xiàn)代統(tǒng)計預(yù)測法
近幾年,在勘探領(lǐng)域之中,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到大范圍普及。本質(zhì)上看就是借助數(shù)學(xué)圖解來構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,從而實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征。同時對擴散并行信息進行頻率方面的控制練習(xí),加強針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接方式以及權(quán)值的持續(xù)性調(diào)整,從而將信息前景做好明確的處理以及規(guī)劃?;貧w神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于一項時間序列預(yù)測,在風(fēng)力發(fā)電預(yù)測工作中,應(yīng)用普遍。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能顯著,本質(zhì)上就是非線性優(yōu)化計算模型。由此可見,在運用非線性優(yōu)化時,局部過小、計算量過大,收斂速度過慢等情況較為顯著。諸多學(xué)者進行了大量實驗,得出大量改進要點,同時加以人工智能技術(shù)的協(xié)助,從而得到新的人工智能模型。
三、風(fēng)、光發(fā)電預(yù)測技術(shù)的一些建議和工作思路
(1)依據(jù)已有的預(yù)測技術(shù),在針對風(fēng)場以及光場特點進行參考,對風(fēng)場以及光場的波動性以及隨機性進行模糊性、灰色性、混沌性和概率性研究。
(2)重點進行組合預(yù)測技術(shù)的前景發(fā)展,做好進一步的研究以及分析。實現(xiàn)不同預(yù)測方式之間的有機融合,如此就可以增強預(yù)測結(jié)果的精確性以及計算工作的最終效率。
(3)進行景觀預(yù)測數(shù)據(jù)規(guī)劃,并對地域進行深入研究。做好數(shù)據(jù)篩選以及預(yù)處理工作,并增強數(shù)據(jù)質(zhì)量。
(4)有關(guān)電力部門以及電網(wǎng)調(diào)度部門要進行深入研究,從而制定出更為科學(xué)高效的預(yù)測評估體制,以為后期的科學(xué)預(yù)測工作提供參考以及指導(dǎo)。
四、結(jié)束語
在對以往風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電輸出曲線進行綜合性研究之后,總結(jié)出一般規(guī)律,同時以此為基礎(chǔ),依據(jù)特點進行針對性的創(chuàng)新以及完善,從而促進我國電力領(lǐng)域的進步,并推動經(jīng)濟的發(fā)展。
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