基于云分段最优熵算法的风电机组异常数据识别研究 被引量：22

1

作者 杨茂 杨琼琼 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期2294-2301,共8页

风电场的历史运行数据尤其是风速和功率数据是研究风电功率波动特性、风电功率预测、风电功率曲线计算和测试的重要基础。但风电场实际采集到的数据中通常会出现大量异常数据,而这些异常数据是由各机组的异常数据构成,故对风电机组进行... 风电场的历史运行数据尤其是风速和功率数据是研究风电功率波动特性、风电功率预测、风电功率曲线计算和测试的重要基础。但风电场实际采集到的数据中通常会出现大量异常数据,而这些异常数据是由各机组的异常数据构成,故对风电机组进行异常数据识别具有重要意义。该文以风电机组的风速–功率曲线为研究基础,提出了用于机组异常数据识别的云分段最优熵算法,该算法基于云模型的熵识别机组发电异常的数据集,对数据进行分离。结果表明,该算法可以有效地识别出机组异常数据,提高异常数据的正确识别率,保证数据的准确性。 展开更多

关键词 风速–功率曲线 异常数据 云模型 云分段最优熵

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多风电场功率时间序列的时空相关性统计建模和运行模拟方法 被引量：18

2

作者 管霖 周保荣 +4 位作者 文博 徐乾耀 詹勋淞 吴亮 卓映君 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期30-38,共9页

在风电场时间序列统计建模中需要同时计及多风电场功率的空间相关性和功率时间序列在不同时间尺度的相关性。提出了一套层次化的多风电场时间序列数据挖掘与统计建模方法。首先将日功率曲线聚类为不同的模式类,并统计多风电场模式的联... 在风电场时间序列统计建模中需要同时计及多风电场功率的空间相关性和功率时间序列在不同时间尺度的相关性。提出了一套层次化的多风电场时间序列数据挖掘与统计建模方法。首先将日功率曲线聚类为不同的模式类,并统计多风电场模式的联合分布,识别强相关风电场群。然后建立单变量马尔科夫链模型描述功率曲线模式的日间转移。最后按联合模式划分子样本集,分别建立多变量马尔科夫链模型描述日内相邻时段功率的随机变化。通过某省多风电场实际录波数据的统计建模和功率序列模拟,并与2种典型建模方法进行对比,表明了所提模型生成的时间序列能更准确的模拟实际样本的时间和空间相关性。 展开更多

关键词 风电场功率曲线 马尔科夫链蒙特卡洛模型 聚类分析 空间相关性 时间相关性

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基于季风和大气压分布的我国风电功率预测研究 被引量：5

3

作者 杨正瓴 刘仍祥 李真真 《分布式能源》 2018年第2期29-38,共10页

为提高我国超短期和短期风电功率预测的准确性和可靠性,首先回顾我国冬季风和夏季风的基本变化性质。我国东南沿海处在冬季风和夏季风的主要路径上,每年有超过7个月的时间具有超过2 000km空间距离和超过20h延迟时间的风速空间相关性。... 为提高我国超短期和短期风电功率预测的准确性和可靠性,首先回顾我国冬季风和夏季风的基本变化性质。我国东南沿海处在冬季风和夏季风的主要路径上,每年有超过7个月的时间具有超过2 000km空间距离和超过20h延迟时间的风速空间相关性。引起冬季风的蒙古高压,还控制着我国北部和西部的风能资源丰富区。尽管总体上我国天气预报难度超过欧美,但冬季风、夏季风及蒙古高压引起的空间相关性,使得这些区域风速等预报的精度具有明显提高的潜力,特别是台湾海峡区域具有高精度的超短期风速预报潜力。再采用力学中的刚体定轴转动定律等进行风速-功率曲线的精确求解,可望在我国东南沿海和北部的风能资源丰富区,通过空间相关性获得高性能的超短期、短期风电功率预测效果。 展开更多

关键词 风电功率预测 短期 超短期 季风 风速-功率曲线 空间相关性

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基于多工作点标定的风力发电风力机功率曲线获取方法 被引量：1

4

作者 李羕 单福凯 《电工技术》 2021年第24期22-24,共3页

风力机的功率曲线簇是风力机捕获风力性能优劣的评判标准,是风力发电控制系统设计的依据和出发点,功率曲线簇的准确求取具有重要的实际意义。为解决现有功率曲线求取方法存在的建模复杂和通用性差的不足,在求取了风力发电机的工作点的... 风力机的功率曲线簇是风力机捕获风力性能优劣的评判标准,是风力发电控制系统设计的依据和出发点,功率曲线簇的准确求取具有重要的实际意义。为解决现有功率曲线求取方法存在的建模复杂和通用性差的不足,在求取了风力发电机的工作点的基础上,通过改变风力发电机阻性负载的方法来标定不同风速不同转速下的风力机的功率输出工作点,得到了一种简单易行的风力机功率曲线簇测定方法。试验结果验证了这种方法的可行性。 展开更多

关键词 风力发电 风力机功率曲线 工作点标定 变负载法

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基于实测风功率曲线的风电场等值建模 被引量：1

5

作者 白一秀 董海鹰 李晓青 《兰州交通大学学报》 CAS 2018年第2期58-64,83,共8页

为提高风电场实际运行模型的精确性,采用了基于实测风功率曲线的风电场等值建模方法.该方法运用统计学理论分析了风电场的实测风速及有功功率,得到风电机组的实测风速-功率特性曲线,并利用该曲线得到能够反映风电机组实际输出特性的风... 为提高风电场实际运行模型的精确性,采用了基于实测风功率曲线的风电场等值建模方法.该方法运用统计学理论分析了风电场的实测风速及有功功率,得到风电机组的实测风速-功率特性曲线,并利用该曲线得到能够反映风电机组实际输出特性的风力机参数,从而建立了风电机组模型.以实际测得的风速作为分群指标,利用改进型最大树法对风电机组进行分群,进而建立了风电场的等值模型,并与基于风速分群的传统等值方法及风电场实际输出功率曲线进行了对比.仿真结果表明,应用该方法对风电场进行等值建模是有效的,且该模型具有较高的精度. 展开更多

关键词 风电场 运行数据 风速功率曲线 等值 建模

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考虑健康状态的风电机组发电量预测模型 被引量：1

6

作者 邓超 张子晗 +2 位作者 朱锦璇 吴军 王远航 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2367-2378,共12页

针对现有风电机组发电量预测方法很少考虑机组健康状态的影响,从而降低了预测准确性的问题,提出一种考虑健康状态的风电机组发电量预测模型。首先引入组合权重描述机组多个性能观测序列之间的相关性,建立基于改进多观测序列隐Markov模型... 针对现有风电机组发电量预测方法很少考虑机组健康状态的影响,从而降低了预测准确性的问题,提出一种考虑健康状态的风电机组发电量预测模型。首先引入组合权重描述机组多个性能观测序列之间的相关性,建立基于改进多观测序列隐Markov模型(HMM)的健康状态模型,分别用健康状态等级序列与劣化概率描述健康状态劣化过程。采用预处理后的机组风电场数据采集与监控(SCADA)系统风速和功率数据,利用比恩法建立不同健康状态下的风电功率曲线模型。将机组健康状态劣化过程按时间序列融合到风电功率曲线,建立考虑健康状态的风电机组动态功率曲线模型,并结合基于Weibull分布的风速模型实现发电量预测。以SL2000/100风电机组发电量预测为例,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 健康状态评估 多观测序列隐Markov模型 风电功率曲线 发电量预测

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中小型风力机功率曲线的分析与优化 被引量：1

7

作者 张梦梦 傅晓锦 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第3期39-44,共6页

以提高风力机发电效率为目标,对风机功率曲线的工作点及可优化区间进行分析,为功率曲线优化提供基础。根据风力机的监测数据,采用最小二乘法与查表法估算出最优功率曲线,将其与叶尖速比法结合,调整风力机内部参数,以进行功率曲线优化。... 以提高风力机发电效率为目标,对风机功率曲线的工作点及可优化区间进行分析,为功率曲线优化提供基础。根据风力机的监测数据,采用最小二乘法与查表法估算出最优功率曲线,将其与叶尖速比法结合,调整风力机内部参数,以进行功率曲线优化。该方法利用实际的中小型风力机机进行试验,克服了叶尖速比法需要建立准确风力机模型及风速测量等在实际生活中应用的局限性;并对单台风力机建立模型,理论输出功率精度高,具有很高的自适应性。通过对多台风力机功率曲线的对比分析,发现该方法对优化风力机的功率曲线具有一定效果,可为中小型风力机的优化提供参考。 展开更多

关键词 中小型风力机 功率曲线 工作点 可优化区间 叶尖速比法

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基于联合概率分布和置信边界模型的风力发电机功率曲线自适应修正算法

8

作者 徐姣新 杨召 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第5期140-148,共9页

数据驱动的风电机组功率曲线在许多领域都发挥着重要的作用。为改进数据质量,需要合理地消除无效和非自然的数据。在变桨距风力机的分区运行区域中,通过期望最大化来估计阿基米德Copula函数的加权混合以建立联合概率分布,从而提出一种... 数据驱动的风电机组功率曲线在许多领域都发挥着重要的作用。为改进数据质量,需要合理地消除无效和非自然的数据。在变桨距风力机的分区运行区域中,通过期望最大化来估计阿基米德Copula函数的加权混合以建立联合概率分布,从而提出一种基于置信边界的功率曲线建模方法来识别异常数据,并建立一个自适应建模评价系统。应用一种双向马尔可夫链插值方法恢复连续丢失的数据。通过算例分析验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 异常数据消除 双向马尔可夫链 Copula条件概率 缺失数据恢复 风电功率曲线

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风电场弃风异常数据簇的特征及处理方法 被引量：87

9

作者 赵永宁 叶林 朱倩雯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期39-46,共8页

风电场的历史运行数据尤其是风速和风电功率数据对风电场的运行管理和电力系统的运行调度都具有重要意义。在实际运行中,风电场的弃风现象较为严重,弃风会导致风速—功率散点图中存在大量横向分布的堆积型异常数据,这会对构造风电场的... 风电场的历史运行数据尤其是风速和风电功率数据对风电场的运行管理和电力系统的运行调度都具有重要意义。在实际运行中,风电场的弃风现象较为严重,弃风会导致风速—功率散点图中存在大量横向分布的堆积型异常数据,这会对构造风电场的等值功率曲线产生较大的影响,从而降低风电功率预测精度,进而对风电场的运行管理和电力系统的运行调度造成不利影响。文中在分析风电场弃风异常数据特征的基础上,提出一种基于四分位法和聚类分析的异常数据组合筛选模型,首先采用两次四分位法剔除常规的分散型异常数据,再使用聚类法剔除堆积型异常数据,并采用二次聚类的思想来解决k-means聚类中k的取值问题。算例分析表明,该模型可有效剔除弃风造成的异常数据簇,对不同的风电机组和风电场有较强的通用性,具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 风电功率曲线 弃风 异常数据 四分位法 聚类分析

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风电机组风速-功率异常运行数据特征及清洗方法 被引量：67

10

作者 沈小军 付雪姣 +1 位作者 周冲成 王伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期3353-3361,共9页

风功率曲线是考核风电机组发电性能的重要指标,对风电场的运行管理和电力系统的运行调度都具有重要意义。实际运行过程的设备故障及人为控制因素会导致风速-功率曲线中存在大量的异常数据,给风功率曲线的后续应用带来严重影响。本文在... 风功率曲线是考核风电机组发电性能的重要指标,对风电场的运行管理和电力系统的运行调度都具有重要意义。实际运行过程的设备故障及人为控制因素会导致风速-功率曲线中存在大量的异常数据,给风功率曲线的后续应用带来严重影响。本文在分析风电机组风速-功率异常运行数据特征的基础上,根据空间分布位置和形态将异常数据分为曲线底部、中部、上部堆积型异常数据和曲线周围分散型异常数据等四类,提出了基于变点分组法与四分位法组合的异常数据识别清洗方法及流程,与四分位-变点分组法以及局部离群因子算法的对比算例验证结果表明,提出的变点分组-四分位法可有效识别四种类型的异常数据,流程合理,清洗效果好,效率高,并具有较强的通用性。 展开更多

关键词 风电机组 风功率曲线 异常数据 数据清洗

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基于运行数据的风力发电机组功率特性分析 被引量：29

11

作者 刘昊 柳亦兵 +1 位作者 辛卫东 李若昭 《电网与清洁能源》 2009年第7期53-56,共4页

针对实际1.5MW风电机组,通过获取反映机组运行性能的实测风速、功率等数据,采用Bin方法对数据进行处理后,获得风电机组的功率曲线,并将其推广到机组风能利用曲线的提取。通过计算得到了2台机组的实际运行功率曲线、风能利用曲线及其标... 针对实际1.5MW风电机组,通过获取反映机组运行性能的实测风速、功率等数据,采用Bin方法对数据进行处理后,获得风电机组的功率曲线,并将其推广到机组风能利用曲线的提取。通过计算得到了2台机组的实际运行功率曲线、风能利用曲线及其标准差值,对风电机组的运行性能进行了对比分析和评估。 展开更多

关键词 风电机组 性能评估 功率曲线 风能利用曲线 BIN 方法

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基于自适应DBSCAN算法的风电机组异常数据识别研究 被引量：22

12

作者 雷萌 郭鹏 刘博嵩 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期859-865,共7页

为了对风电机组实测数据中的异常数据进行有效识别和剔除,通过分析风电机组的风速-功率异常数据,提出了基于分功率区间的自适应密度聚类(DBSCAN)异常数据识别算法,采用无标签聚类轮廓系数对DBSCAN算法中关键参数半径(ε)和邻域密度阈值... 为了对风电机组实测数据中的异常数据进行有效识别和剔除,通过分析风电机组的风速-功率异常数据,提出了基于分功率区间的自适应密度聚类(DBSCAN)异常数据识别算法,采用无标签聚类轮廓系数对DBSCAN算法中关键参数半径(ε)和邻域密度阈值(Z)进行自适应最佳选择,并利用该算法识别实验机组的异常数据。结果表明:该算法避免了人为主观设定导致的误差,能够对风电机组异常数据进行有效识别。 展开更多

关键词 风电机组 DBSCAN算法 风速-功率曲线 异常数据

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基于灰色-辨识模型的风电功率短期预测 被引量：15

13

作者 王子赟 纪志成 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期79-85,共7页

为了准确预测风电机组的输出功率,针对实际风场,给出一种基于灰色GM(1,1)模型和辨识模型的风电功率预测建模方法,采用残差修正的方法对风速进行预测,得出准确的风速预测序列。同时为了提高风电功率预测的精度,引入FIR-MA迭代辨识模型,... 为了准确预测风电机组的输出功率,针对实际风场,给出一种基于灰色GM(1,1)模型和辨识模型的风电功率预测建模方法,采用残差修正的方法对风速进行预测,得出准确的风速预测序列。同时为了提高风电功率预测的精度,引入FIR-MA迭代辨识模型,从分段函数的角度对风电场实际风速-风电功率曲线进行拟合,取得合适的FIR-MA模型。利用该模型对额定容量为850 kW的风电机组进行建模,采用平均绝对误差和均方根误差,以及单点误差作为评价指标,与风电场的实测数据进行比较分析。仿真结果表明,基于灰色-辨识模型的风电机组输出功率预测方法是有效和实用的,该模型能够很好地预测风电机组的实时输出功率,从而提高风电场输出功率预测的精确性。 展开更多

关键词 风速预测 风电功率特性曲线 灰色理论 FIR—MA模型 辨识 最小二乘迭代

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基于运行数据的风电场等效建模方法比较 被引量：12

14

作者 余洋 刘永光 董胜元 《电网与清洁能源》 2009年第12期79-83,共5页

比较研究了传统的和基于运行数据的风电场等效建模方法。分析了传统单台风电机组输出功率累加的方法存在误差的原因。探讨了基于运行数据的等效建模方法,结果表明该方法更符合现场实际。但如何把握选择运行参数的复杂度与模型的简化度... 比较研究了传统的和基于运行数据的风电场等效建模方法。分析了传统单台风电机组输出功率累加的方法存在误差的原因。探讨了基于运行数据的等效建模方法,结果表明该方法更符合现场实际。但如何把握选择运行参数的复杂度与模型的简化度之间的关系,以既达到等效的效果又满足仿真精度的要求是下一个有待解决的问题。 展开更多

关键词 运行数据 风电场 风电机组 等效建模 风速-功率特性曲线

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基于Elman和实测风速功率数据的短期风功率预测 被引量：12

15

作者 王一珺 贾嵘 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期125-129,共5页

为提高风电场发电功率预测的精度,提出一种基于Elman神经网络和实测风速功率数据的短期风功率预测方法。根据风速和风电功率历史数据来拟合风电机的风速功率曲线;建立基于Elman神经网络的短期风功率预测模型,并利用遗传算法对网络参数... 为提高风电场发电功率预测的精度,提出一种基于Elman神经网络和实测风速功率数据的短期风功率预测方法。根据风速和风电功率历史数据来拟合风电机的风速功率曲线;建立基于Elman神经网络的短期风功率预测模型,并利用遗传算法对网络参数进行优化。最后,将文中预测模型应用到实测数据验证模型的有效性,结果表明了模型的先进性。 展开更多

关键词 ELMAN神经网络 短期风功率预测 风功率曲线 遗传算法

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基于运行数据的大型风电场建模方法研究 被引量：11

16

作者 余洋 米增强 +2 位作者 刘兴杰 孙蕾 陈盈今 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1543-1548,共6页

为了研究大型风电场并网对电力系统调度、规划与设计的影响,运用统计学理论对大型并网风电场实时运行数据进行分析,提出一种利用运行数据建立风电场等值模型的新方法。采用数学形态学滤波器滤除风速中各种干扰,通过主成分分析法找出最... 为了研究大型风电场并网对电力系统调度、规划与设计的影响,运用统计学理论对大型并网风电场实时运行数据进行分析,提出一种利用运行数据建立风电场等值模型的新方法。采用数学形态学滤波器滤除风速中各种干扰,通过主成分分析法找出最能表征风电场运行行为的因子,实现对风电场的降阶处理。最后利用支持向量机的方法建立风电场整体模型。该模型计及风电场地形地貌、机型、规模、机组布置、场内风速分布等因素,仿真结果表明该建模方法具有较高的精度。 展开更多

关键词 风电场 运行数据 风速-功率曲线 等值 建模

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基于实测数据的风电场风速-功率特性仿射建模方法 被引量：11

17

作者 邵振国 刘懿萱 张嫣 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期96-101,共6页

提出基于实测数据的风电场风速-功率曲线仿射建模方法。以预报误差、地形差异以及尾流效应影响因素作为噪声元,建立输入风速的仿射模型;将风电场功率实测数据划分为多个所属风速区间,求取各个风速区间的中心值,拟合仿射中心值曲线,进而... 提出基于实测数据的风电场风速-功率曲线仿射建模方法。以预报误差、地形差异以及尾流效应影响因素作为噪声元,建立输入风速的仿射模型;将风电场功率实测数据划分为多个所属风速区间,求取各个风速区间的中心值,拟合仿射中心值曲线,进而辨识风速-功率仿射模型中的噪声元系数。实测数据验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 风电场 仿射模型 风速-功率曲线 建模 噪声元

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基于切换输出机制的超短期风电功率预测 被引量：9

18

作者 杨茂 许传宇 王凯旋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期420-429,共10页

超短期风电功率预测可为机组控制和能源经济调度提供重要指导。为削弱风能波动性对于超短期风电功率预测精度的影响,提出了一种引入风速信息的切换输出机制,基于风速与功率的物理模型,分析了风速波动特征。对于波动特征超出门限值的时点... 超短期风电功率预测可为机组控制和能源经济调度提供重要指导。为削弱风能波动性对于超短期风电功率预测精度的影响,提出了一种引入风速信息的切换输出机制,基于风速与功率的物理模型,分析了风速波动特征。对于波动特征超出门限值的时点,根据机组的惯性运行特性,构建不同风速变化情景下的风速–功率转化模型;对于平缓出力阶段,考虑到时序建模中单一模型的固有限制,提出一种不同运行状态下的超短期预测框架。将所提预测方法用于东北某风电场进行算例验证,结果表明:相比于单一模型的预测结果,所提方法可将均方根误差在13.58%~16.39%的基础上降低1.31%~4.12%。研究结果表明,所提方法可以有效提高超短期风功率的预测精度。 展开更多

关键词 风电功率 超短期预测 人工智能 切换输出机制 时间序列 风速-功率曲线

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基于改进光滑样条的风电机组功率曲线建模方法 被引量：8

19

作者 沈小军 付雪姣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2418-2424,共7页

风功率曲线是风电机组的重要性能指标,准确高效地建立风功率曲线模型对风电场的运行管理具有重要意义。为此,在分析风功率曲线模型工程应用典型需求的基础上,提出了一种基于改进光滑样条的风功率曲线建模方法,并开展了案例验证。所提方... 风功率曲线是风电机组的重要性能指标,准确高效地建立风功率曲线模型对风电场的运行管理具有重要意义。为此,在分析风功率曲线模型工程应用典型需求的基础上,提出了一种基于改进光滑样条的风功率曲线建模方法,并开展了案例验证。所提方法采用三次样条对风速-功率数据进行拟合,利用粗糙度惩罚对拟合函数的系数进行正则化,并通过交叉验证求取最优光滑参数,以实现风功率曲线平滑、高精度的建模。案例分析结果表明:提出的基于改进光滑样条的风功率曲线建模方法可以有效对风功率曲线进行拟合,具有准确度高、平滑度和普适性好的特点。研究成果可为风电机组风功率曲线建模提供参考。 展开更多

关键词 风电机组 风功率曲线建模 粗糙度惩罚 改进光滑样条 正则化 数据质量

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基于混合半云模型的风速-功率曲线建模方法 被引量：7

20

作者 杨茂 张罗宾 +2 位作者 崔杨 杨琼琼 黄宾阳 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期106-112,共7页

风速-功率曲线的准确建模是风电机组出力态势评估和风电功率预测的关键基础之一。计及风电映射关系的不确定性及功率曲线的分布形态,提出一种基于混合半云模型的建模策略来实现对风功率数据固有和随机分布特征的挖掘和建模。引入最优组... 风速-功率曲线的准确建模是风电机组出力态势评估和风电功率预测的关键基础之一。计及风电映射关系的不确定性及功率曲线的分布形态,提出一种基于混合半云模型的建模策略来实现对风功率数据固有和随机分布特征的挖掘和建模。引入最优组内云熵算法快速有效地剔除异常数据;采用逆向云发生器求取期望、熵与超熵数字特征来定量刻画风速-功率对应关系的不确定性,构建腰部数据的半云模型;通过X条件云发生器和正向云发生器分别求取腰部和上部数据的功率云滴,实现定性数字特征向定量数据的转换。以中国东北某大型风电场的实测数据为例,从数据质量、频率分布和风功率预测等维度分析混合半云模型,验证了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 混合半云模型 风速-功率曲线 X条件云发生器 最优组内云熵算法 不确定性预测

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