一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)，其特征在于它包括傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、處理器、通訊模塊、工控機和風電場控制設(shè)備；其工作方法：數(shù)據(jù)采集、計算處理、控制信號輸出；其優(yōu)越性在于：適合風電場在多種情況下的短期功率預測，并且在一個相對短的時間長度內(nèi)，預測的精度就能得到較高的保障。通過混沌時間序列預測的方法，具有輸入量提取簡單，精確高，準確度好，預測效率高的特點。
【專利說明】—種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)及方法
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于風力發(fā)電預測的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)及方法。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]隨著不可再生能源的持續(xù)消耗和日益嚴重的環(huán)境問題，風能作為一種能量豐富、分布廣泛、潔凈且安全的可再生能源，正在越來越多的應用在發(fā)電領(lǐng)域，在風力資源豐富的地區(qū)，越來越多的風電場實現(xiàn)了并網(wǎng)運行。但由于風具有波動性、間歇性和低能量密度等特點，保障風力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定且持續(xù)的運行就成為了保障風電場持續(xù)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。因此，對風電場功率的預測，尤其是未來48小時內(nèi)的功率進行準確的預測，成為了目前保障風電場在最低運行成本下持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電的重要因素。
[0003]根據(jù)預測時間的不同，預測周期可分為超短期預測，短期預測和中長期預測。超短期預測一般指6小時以內(nèi)的預測；短期預測一般指6-48小時的預測，中長期預測一般指未來幾天的預測。目前，風電功率的預測方法可分為兩類:一類是對風力的預測，然后根據(jù)風機或風電場的功率曲線得到風電場的輸出功率；另一類是采用將天氣預報的數(shù)據(jù)與風電場的輸出功率建立映射關(guān)系，然后進行預測。目前使用的方法包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡法、小波分析法、支持向量機回歸法等。但隨著風電技術(shù)的逐漸成熟，這些方法中如預測精度差、穩(wěn)定性差、局限性大等缺點逐漸的暴露出來。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)及方法，它可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，是一種結(jié)構(gòu)簡單方便易行的系統(tǒng)和方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)，其特征在于它包括傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、處理器、通訊模塊、工控機和風電場控制設(shè)備；其中，所述傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、處理器、通訊模塊、工控機和風電場控制設(shè)備依次連接。
[0006]所述數(shù)據(jù)采集模塊為A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 ;所述處理器為DSP芯片TMS320C2XX/C5X ;所述通訊模塊由以太網(wǎng)傳輸單元及3G無線網(wǎng)絡傳輸單元構(gòu)成。
[0007]所述以太網(wǎng)傳輸單元的接口采用CP243-1通訊模塊，所述3G無線傳輸單元采用H7000無線通信模塊。
[0008]一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)的工作方法，其特征在于它包括以下步驟:
[0009](I)傳感器將獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)采集模塊，將其進行A/D轉(zhuǎn)換后傳遞至處理器；
[0010](2)處理器將計算處理后的信號發(fā)送到通訊模塊，通過以太網(wǎng)和3G無線網(wǎng)絡傳輸將信號傳遞給工控機，并對風電場控制設(shè)備進行控制。
[0011]本發(fā)明的工作原理:基于混沌理論的風電功率短期預測裝置，主要是利用混沌時間序列預測方法，尤其是加權(quán)一階局域預測法的效果較好，原理及步驟如下:[0012]所謂一階局域法，是指以X(t+1) = aX(t)+b來擬合第η點周圍的小鄰域，設(shè)第η點的鄰域包括^ t2,，則上式可以表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)，它包括傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、處理器、通訊模塊、工控機和風電場控制設(shè)備；其中，所述傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、處理器、通訊模塊、工控機和風電場控制設(shè)備依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)，其特征在于它包括所述數(shù)據(jù)采集模塊為A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 ;所述處理器為DSP芯片TMS320C2XX/C5X ;所述通訊模塊由以太網(wǎng)傳輸單元及3G無線網(wǎng)絡傳輸單元構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)，其特征在于所述以太網(wǎng)傳輸單元的接口采用CP243-1通訊模塊，所述3G無線傳輸單元采用H7000無線通信模塊。
4.一種基于混沌理論的風電功率短期預測系統(tǒng)的工作方法，其特征在于它包括以下步驟: (1)傳感器將獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)采集模塊，將其進行A/D轉(zhuǎn)換后傳遞至處理器； (2)處理器將計算處理后的信號發(fā)送到通訊模塊，通過以太網(wǎng)和3G無線網(wǎng)絡傳輸將信號傳遞給工控機，并對風電場控制設(shè)備進行控制。
【文檔編號】G05B19/042GK103558793SQ201310576809
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】岳巍澎, 周雪松, 李蘇揚, 馬幼捷, 朱斯, 王婧, 任巍曦, 董文琦, 劉志豪, 楊猛, 李明, 翟化欣, 程東霞 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)新源張家口風光儲示范電站有限公司, 天津理工大學