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基于条件分类与证据理论的短期风电功率非参数概率预测方法
  • ISSN号:1000-3673
  • 期刊名称:《电网技术》
  • 时间:0
  • 分类:TM715[电气工程—电力系统及自动化]
  • 作者机构:[1]电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学),山东省济南市250061, [2]国网山东省电力公司检修公司,山东省济南市250118
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2013CB228205); 国家自然科学基金项目(51007047,51477091)致谢本文的研究工作得到“山东大学青年学者未来计划项目(2015WLJH43)”的资助,谨此致谢!
中文摘要:

提出了一种基于稀疏贝叶斯分类与Dempster-Shafer(D-S)证据理论的短期风电功率概率分布非参数估计方法,预测时间尺度为48 h。该方法首先通过支持向量机(support vector machine,SVM)对风电功率进行点预测;进而将SVM预测误差的范围离散为多个区间,通过建立稀疏贝叶斯分类器对SVM预测误差落入各预定区间的概率进行估计。然后应用D-S证据理论对所有区间对应的概率估计结果进行整合,得到SVM预测误差的整体概率分布。最后叠加误差分布与SVM预测的风电功率值,得到风电功率的概率分布结果。该方法基于稀疏贝叶斯架构构建,具有高稀疏性,确保了模型的泛化能力与计算速度。该方法还系统地计及了风电场输出功率必须满足在[0,GN](GN为风电场装机容量)内取值的边界约束,使预测结果更加符合实际。以某74 MW的风电场为例对上述方法进行了验证,结果表明了该方法的有效性。

英文摘要:

This paper proposes a nonparametric approach for probabilistic wind generation forecast based on sparse Bayesian classification(SBC) and Dempster-Shafer(D-S) theory. Forecast time horizon is 48 hours. Firstly, the approach makes a spot forecast of wind generation based on Support Vector Machine(SVM). Then, SVM forecast error range is discretized into multiple intervals, and conditional probability of each pre-designed interval is estimated by building a sparse Bayesian classifier. Thirdly, D-S theory is applied to combine probabilities of all intervals to form a unified probability distribution function(PDF) of SVM forecast error. Finally, forecast result is obtained by superposition of SVM forecast result over mean value of forecasted error. The approach built on sparse Bayesian framework has high sparseness, ensuring its generalization ability and computation speed. Boundary constraint that wind generation should be within [0,GN] with installed capacity GN of wind farms, is taken into account, making forecast results well in line with actual results. Tests on a 74 MW wind farm illustrate effectiveness of the approach.

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期刊信息
  • 《电网技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家电网公司
  • 主办单位:国家电网公司
  • 主编:张文亮
  • 地址:北京清河小营东路15号中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pst@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812976 82812543
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3673
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2410/TM
  • 邮发代号:82-604
  • 获奖情况:
  • 中国优秀科技期刊,电力部优秀科技期刊,全国中文核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:66600