基于运行数据的概率聚类风电场分群研究
- 格式:pdf
- 大小:850.91 KB
- 文档页数:6
风电场群区域集控系统的数据融合与分析方法研究随着能源需求的增长和对可再生能源的越来越高的关注,风能作为一种绿色、清洁的能源选择在全球范围内得到了广泛发展。
为了实现风电场的高效运行和优化管理,风电场群区域集控系统被广泛应用。
然而,对于一个分布在广阔区域内的风电场群,要将其数据进行集中管理、分析和应用,存在一定的挑战。
因此,本文将对风电场群区域集控系统的数据融合与分析方法进行研究,以提高风电场的运行效率和可靠性。
1. 数据融合方法数据融合是将来自不同传感器、不同测量方法获得的数据进行整合的过程。
在风电场群区域集控系统中,风机的运行数据、气象数据、电网数据等来自不同数据源,具有不同格式和频率,因此需要进行数据融合,以提供全面的风电场运行情况分析。
(1)物理模型融合方法物理模型融合方法是基于风电场系统运行的物理原理,通过建立数学模型和算法,对不同数据源的数据进行整合。
例如,可以使用物理模型来估计风机的功率曲线,进而将实际测量的风速数据和转速数据进行融合,得到更准确的风机产生的功率。
(2)统计学融合方法统计学融合方法是通过统计分析技术对不同数据源的数据进行整合。
例如,可以使用协方差和相关系数等统计指标,将不同传感器采集的数据进行权重分配,并进行融合。
这种方法可以避免单一传感器数据的误差对整体融合结果的影响。
(3)人工智能融合方法人工智能融合方法是近年来兴起的一种数据融合方法。
通过使用机器学习算法和神经网络等技术,可以对不同数据源的数据进行学习和建模,从而实现更精确的数据融合。
例如,可以使用神经网络对风机的运行数据和气象数据进行训练,得到一个风机功率的预测模型,然后将实际测量的数据输入模型进行预测和融合。
2. 数据分析方法数据分析是对融合后的数据进行统计、挖掘和可视化的过程,以帮助风电场群区域集控系统实现高效的运行和优化管理。
(1)统计分析方法统计分析方法是对融合后的数据进行常规统计指标计算和分析的方法。
例如,可以通过计算平均值、标准差、极值等统计指标,对风电场的运行状况进行评估。
基于机器学习的风力发电预测与风机优化研究近年来,随着对可再生能源的需求不断增加,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注。
然而,由于风力的不稳定性和不可控性,风力发电的效果往往不如预期。
因此,如何准确预测风力发电量并对风机进行优化成为了研究的重要问题之一。
本文将利用机器学习的方法,对风力发电量进行预测,并提出一种风机优化方案。
首先,我们将介绍基于机器学习的风力发电预测方法。
机器学习是一种通过从数据中学习和发现模式来进行预测和决策的方法。
对于风力发电预测,我们可以利用历史的风速和发电量数据作为训练集,构建一个风力发电量的预测模型。
常用的机器学习算法包括决策树、支持向量机、神经网络等。
通过对这些算法的比较和选择,我们可以找到最适合风力发电量预测的模型。
其次,我们将介绍风机优化的研究。
风机在风力发电系统中起着至关重要的作用。
目前,智能化的风机控制系统已经成为了研究的热点之一。
通过采集风机的运行数据,我们可以对风机进行性能评估和故障诊断,并提出相应的优化控制策略。
例如,我们可以通过调整叶片的角度和旋转速度来提高风机的效率。
同时,我们还可以利用机器学习的方法对风机进行优化。
例如,利用聚类分析和分类算法对风机的运行状态进行识别,从而实现精确的优化控制。
接下来,我们将介绍一项基于机器学习的风力发电预测与风机优化研究。
首先,我们收集了一定时间内的历史风速和发电量数据,并利用这些数据构建了风力发电量的预测模型。
为了提高预测的准确性,我们还可以考虑加入其他影响因素,如温度、湿度等。
然后,我们采集了风机的运行数据,并利用机器学习的方法对风机进行优化。
通过分析不同运行状态下的数据,我们可以找到最优的控制策略,提高风机的效率和可靠性。
最后,我们将讨论基于机器学习的风力发电预测与风机优化研究的应用前景和挑战。
在未来,随着机器学习算法的不断发展和优化,预测和优化的精确性将进一步提升。
同时,我们还可以利用大数据和云计算的技术,对更多的数据进行分析和处理,进一步提高预测和优化的效果。
风电场风速概率Weibull分布的参数估计研究杨富程;韩二红;王彬滨;刘海坤;黄博文【摘要】风电场风速概率分布是描述风能特征的主要指标,其准确程度直接影响风电场风能资源的评估结果.主要介绍了两参数威布尔分布的极大似然估计法、最小二乘估计法和WASP估计法3种风速概率分布参数的估计方法.通过对四川广元地区低风速区域测风塔实测数据分析,结果表明,极大似然估计法与实测数据统计结果最为接近,拟合效果良好;Weibull参数c、k存在相对较为明显的季节变化;尺度参数c值随高度呈现幂指数形式,形状参数k值随高度呈现二次函数形式变化特征,在80~90 m高度左右,曲线出现拐点,k值取得最大值.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2019(037)002【总页数】7页(P264-269,299)【关键词】Weibull分布;概率分布;形状参数;尺度参数;参数估计【作者】杨富程;韩二红;王彬滨;刘海坤;黄博文【作者单位】四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都;四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都;四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都;四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都;四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言随着世界工业经济的快速发展,化石能源燃烧排放出的大量温室气体导致全球气候发生巨大变化,已经严重危害到人类生存环境和健康安全[1]。
因此,可再生能源已成为解决能源与环境问题的主要途径之一,其中风力发电相比其它形式的可再生能源,因具有技术较为成熟、成本相对较低、对环境影响小等优势,成为世界各国大力发展可再生能源关注的重点之一[2]。
国家能源局在新能源“十三五”规划中提出“至2020年,我国风电装机容量将达到2.1亿kW以上,风电价格与煤电上网电价相当”。
同时,伴随着IV类复杂地形区域风资源相对较差及风电上网补贴电价不断下降的状况,准确评估风电场的经济性尤为关键。
基于模型预测控制的风电场运行策略研究近年来,随着环境污染和能源需求的日益加剧,风力发电成为了一种备受瞩目的清洁能源。
但是,在风力发电的运营过程中,存在诸多的不确定性因素,如风速、温度、湿度、风向等。
因此,通过建立模型预测控制技术,可以更加有效地对风力发电进行优化运营。
一、模型预测控制技术介绍模型预测控制(MPC)技术是一种先进的控制方法,其基本思想是先建立复杂的动态模型,然后根据模型预测结果进行控制。
通过对未来一定时间内的状态进行预测,实现对系统的最优控制。
在风力发电中,MPC技术通过对过去的风速、温度、湿度、风向等参数进行分析,建立动态风力发电模型,实现了能量的最优利用。
MPC技术能够更加精准地控制风力发电机的转速,提高风力发电的效率。
二、MPC技术在风力发电中的应用1. 建立风力发电模型为了实现MPC技术的有效运用,需要对风力发电场进行建模。
通过对风速、温度、湿度、风向等参数进行采集和分析,可以建立风力发电的动态模型。
2. 预测未来风力发电情况通过动态模型,MPC技术可以对未来一段时间内的风速、温度、湿度、风向等参数进行预测。
根据预测结果,可以制定合理的运营策略,提高风力发电的效率和稳定性。
3. 控制风力发电机的转速MPC技术能够更加精准地控制风力发电机的转速,从而实现能量的最优利用和提高运营效率。
MPC技术可以根据预测结果,通过控制风力发电机的转速,使电网中的电力供应达到最优水平。
4. 优化风力发电场的运营通过MPC技术的应用,可以实现风力发电场的优化运营,提高整个系统的效率和稳定性。
同时,MPC技术还可以通过对未来一定时间内的预测分析,对风力发电机的维护和保养进行合理安排。
三、结论在风力发电的运营过程中,MPC技术可以帮助我们更加精准地控制风力发电机的转速,从而实现最优利用和提高运营效率。
通过MPC技术的建模和预测分析,可以制定合理的运营策略,提高风力发电的效率和稳定性。
未来,MPC技术在风力发电领域的应用前景可谓光明。
基于气象数据的风力发电预测模型研究一、绪论随着环保意识日益提高和煤炭等传统能源的资源短缺,绿色能源的使用越发受到重视。
作为一种零排放的清洁能源,风力发电,已经在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
但是,风能的不稳定性和不可控性也一直是制约风力发电行业发展的重要因素之一,必须采取有效的措施对这种不稳定性进行有效处理和预测。
气象数据是了解风能的关键因素,采用合理的数据处理和分析方法可以帮助我们更好的预测风能,为风力发电的运营和管理提供支持。
本文基于气象数据,从研究预测模型的角度出发,旨在深入研究风力发电预测模型。
二、相关工作众所周知,气象数据对风力发电预测有着至关重要的作用。
近年来,随着大数据和人工智能技术的不断发展,相应的风力发电预测方法不断涌现,如ARIMA、BP神经网络、Adaboost、支持向量机(SVM)、随机森林等。
这些算法都能够根据天气信息进行多个时段的预测,且具有较高的预测准确率,但是不同算法的预测效果也会有所差异。
三、模型设计1.数据预处理风力发电预测的关键之一就是准确获取风能的实时数据,以便为后续的预测模型提供有效的支持。
在数据预处理方面,我们主要需要考虑以下几个方面:1)数据来源:目前更多的数据来源于实时监测站点的数据采集,通过建立数据平台获取数据。
需要注意的是,站点的布局必须覆盖到风电场的区域,以保证数据的真实性和准确性。
2)数据格式:目前不同的站点数据格式存在差异,我们需要将这些格式统一转换为CSV文件或其他标准格式,以便进行后续的数据处理和分析。
3)数据清洗:数据来源方面难免会存在数据的缺失和不准确性,我们需要对这些数据进行处理和清洗,提高数据质量。
4)特征提取:在数据预处理中,我们需要从原始数据中提取出对预测有用的特征,例如温度、湿度、气压、风速等。
2.模型选择在模型选择方面,我们主要需要考虑几个方面:1)算法选择:风力发电预测模型的算法十分丰富,不同算法的预测效果也有所不同,我们需要根据数据的特性和预测目的来选择合适的算法。
风电场群区域集控系统的运营数据分析与决策支持方法研究随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,可再生能源逐渐成为主流选择。
风能作为一种清洁、可持续的能源形式,逐渐受到了广泛关注。
而风电场群区域集控系统在风能发电过程中扮演着至关重要的角色。
对于风电场群区域集控系统的运营数据进行分析并提供决策支持,不仅可以提高风电场群的运行效率,还可以优化资源配置,降低成本,提升风电场群的经济效益。
本文将对风电场群区域集控系统的运营数据分析与决策支持方法进行研究。
一、风电场群区域集控系统运营数据的分析方法1. 数据收集与整合风电场群区域集控系统需要收集大量的运营数据,包括发电量、风速、功率输出、风机故障、运行时间等信息。
首先需要建立完善的数据收集系统,并将采集到的数据进行整合,以便进行后续的分析。
2. 数据预处理在进行数据分析之前,需要对收集到的数据进行预处理。
这包括数据清洗、去噪、数据插补等步骤,以确保数据的准确性和完整性。
同时,还可以对数据进行降维处理,提取出最有用的特征。
3. 数据可视化数据可视化是数据分析的重要手段之一。
通过将数据以图表、曲线等形式展示,可以直观地观察数据的变化趋势和关联关系。
常见的数据可视化方法包括散点图、线图、柱状图等。
4. 数据挖掘与分析在数据挖掘与分析阶段,可以运用各种统计学和机器学习方法对数据进行分析和模型构建。
例如,可以通过回归分析来预测风电场群的发电量。
同时,还可以运用聚类分析和分类分析等方法对风机故障数据进行处理,以识别故障原因并进行预防性维护。
二、决策支持方法研究1. 风电场群运营优化决策支持在风电场群的运营过程中,需要根据实时数据进行运营优化决策。
通过建立数学模型,结合优化算法,可以对发电计划、功率输出等进行优化,以实现更高效的发电和运营效果。
2. 风电场群维护决策支持风电场群的维护决策对于确保风电场的可靠运行至关重要。
通过对运营数据进行分析,可以预测风机的故障概率和寿命,提前制定维护计划,减少维护成本和时间。
基于改进分裂H-K聚类算法的风电场机群划分方法
朱成亮;刘三明;王致杰;潘磊;殷建炜
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2016(52)9
【摘要】针对风电场建立多机等值模型时等效风机数目不确定的问题,通过分析风电机组的运行机理,以风机的实际参数为聚类指标,引入轮廓系数计算不同等值数目时的轮廓值,选择最优的聚类数目,运用改进分裂H-K聚类算法进行聚类。
在MATLAB平台上建立风电场详细模型和聚类模型,在两种风速模式下分析两种模型输出的有功功率和无功功率曲线,结果表明两种模型曲线在同时间点上相对误差率很小,提高了模型精度。
文中提出的方法可以运用于风电场的多机等值建模,能够比较准确地反映风电场的动态响应特性。
【总页数】6页(P110-115)
【关键词】双馈风力发电机;轮廓值;聚类方法;动态等值
【作者】朱成亮;刘三明;王致杰;潘磊;殷建炜
【作者单位】上海电机学院电气工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TM614
【相关文献】
1.基于改进遗传KM聚类算法的风电场机群划分方法
2.基于分裂层次半监督谱聚类算法的风电场机群划分方法
3.基于扩散映射理论的谱聚类算法的风电场机群划
分4.基于K-means聚类算法的风电场机群划分方法5.机群系统上基于映射和抽样划分的并行聚类算法
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于层次聚类的峰谷时段划分的优化摘要:以某省南部六个市2016-2018年的用电情况为例进行分析,研究用户用电负荷的平稳性,结果表明该地区用户的用电分布不均衡,当前时段区间的设置不适合变化的负荷。
基于时段划分问题遵循的原则,本文采用层次聚类法,结合负荷变化特征,对其时段划分进行优化,以反映负荷的峰谷特性,促进用户对峰谷分时电价机制的响应,提高其实施效果。
关键词:时段划分;层次聚类;峰谷分时电价;负荷特征1引言随着中国经济结构的转型升级,用电负荷呈现出尖峰化特征,调峰压力随之增加。
实施峰谷分时电价,可以有效缓解负荷缺口,提高电力资源利用率。
时段划分作为分时电价的一项重要内容,其划分的合理性直接影响着电力系统的移峰填谷效果。
因此,科学合理的时段划分研究对实现电力系统的经济有效运行具有重要的现实意义。
然而我国大部分地区现阶段实施的峰谷时段划分存在很多不足和亟待改进的地方,如时段区间设置目前是固定的[1],峰谷时段划分缺乏针对性和灵活性。
且负荷具有一定的时间特性,为了更真实地反映价格,促进需求侧响应,要灵活的进行时段划分。
本文以某省南部六个市的用电情况为例进行分析,取2016-2018年历史负荷进行负荷特征分析,并基于层次聚类法对其时段划分进行优化,以反映负荷的峰谷特性。
2时段划分原则时段划分遵循峰谷分时电价制订的所有原则,且有自己的特殊性[2]。
因此,结合国内外有关峰谷时段划分研究,本文遵循以下峰谷时段划分的原则:(1)能够客观地反映负荷的实际峰谷特性。
(2)划分时段时要充分体现不同时段电力成本的差异,反映市场的供需关系。
(3)考虑用户的用电特征,方便用户调整用电时段。
(4)时段不宜划分的太小,每个时段不应低于1小时。
若某个时间点被孤立出来,可将其归为相邻时段,或将相邻时段的某个时间点归到孤立时间点所在时段。
所有时段内的时间点总数应为6-10个[3]。
3典型负荷特征分析选取某省南部六个市2016-2018年负荷进行负荷特征分析。
基于双馈式风电机组的风电场实用动态等值模型研究赵艳军;曾沅【摘要】针对采用风电场详细模型导致仿真计算复杂的问题,对风电场动态等值展开研究.选取机组类型和参数完全相同的风电场,提出基于风速等值的单机倍乘等值法;以机组类型相同但参数不完全相同的风电场为例,采用基于同调等值的容量加权等值法.基于DlgSILENT/PowerFactory软件,通过比较风电场单机倍乘模型、容量加权模型和详细模型在风速改变和暂态故障情况下的仿真结果,验证了不同模型的准确性和适用性,结果表明所提方法实用有效.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2012(025)004【总页数】7页(P53-58,64)【关键词】双馈式风电机组;风电场等值模型;单机倍乘法;容量加权法【作者】赵艳军;曾沅【作者单位】广东电网公司电力科学研究院,广东广州510080;天津大学电气与自动化工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TM614近年来,我国风电机组的装机容量成倍增长,风电场规模日益扩大,风电并网对电力系统的影响不容忽视。
风电机组建模和风电场建模逐渐成为焦点,前者已初见成效,但风电场建模尤其是基于双馈式风电机组的风电场建模还需进一步研究。
相比常规发电厂,风电场机组数目庞大,若每台风电机组都采用详细模型,在仿真计算时将造成维数灾。
目前常用的解决方法是进行风电场等值,其思想源于电力系统动态等值中的同调等值法。
同调是指在受到外界扰动时,2台机组具有相似的转子角摆动曲线。
风电场同调等值的关键步骤包括同调机群划分和同调机群参数聚合。
机群划分的方法有很多,文献[1]提出将异步电机机械暂态数学模型方程组的特征值较为接近的机组划分为1个机群;文献[2]考虑尾流效应影响,以风速作为机群的分类指标;文献[3]以转子转速作为机群划分指标,结合聚类算法对风电机组进行动态分群;文献[4]以风速、有功功率、风机状态的实时测量数据作为输入量,建立支持向量机核函数进行机群划分。
聚类分析算法在电力系统中的用电负荷预测与优化调度中的应用与效果评估电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施,负责提供与分配持续稳定的电力供应。
为了实现高效且可靠的电力供应,电力系统需要对用电负荷进行准确的预测,并基于此进行优化调度。
聚类分析算法作为一种常用的数据分析技术,已经被广泛应用于电力系统的用电负荷预测与优化调度中,具有较好的效果。
聚类分析算法是一种无监督学习方法,通过将数据样本分为具有相似特征的群组(即聚类),来发现数据样本中的隐藏结构和模式。
在电力系统中,聚类分析算法可以将历史用电负荷数据进行分类,从而推断未来的负荷变化趋势,并为优化调度提供决策依据。
首先,聚类分析算法在电力系统中的应用主要体现在用电负荷预测方面。
通过对历史用电负荷数据进行聚类分析,可以将不同时间段(如小时、天、周等)的用电负荷分为不同的聚类,即不同的负荷模式。
然后,基于这些负荷模式,可以使用聚类分析算法来进行未来用电负荷的预测。
这种预测方法相较于传统的时间序列分析方法,更加灵活和准确,能够更好地应对电力系统中的特殊情况和异常值。
其次,聚类分析算法在电力系统中的应用还可用于优化调度。
通过对用电负荷进行聚类分析,可以识别出不同负荷模式下的电力系统特性和参数。
基于这些特性和参数,可以使用聚类分析算法来进行电力资源的优化调度,以实现用电负荷的均衡分配和供需平衡。
这种优化调度方法不仅能够提高电力系统的运行效率,还能够减少能源浪费和环境污染,具有很高的实际应用价值。
在电力系统中应用聚类分析算法进行用电负荷预测和优化调度,能够产生一系列显著的效果。
首先,聚类分析算法能够较好地识别出不同负荷模式下的电力系统特性和参数,从而提高负荷预测的准确性和可靠性。
其次,聚类分析算法能够发现用电负荷数据中的隐藏规律和模式,从而为电力系统的优化调度提供更加合理和有效的决策依据。
此外,聚类分析算法还能够快速处理大量的用电负荷数据,节省时间成本,并提供即时的预测和调度结果,有助于电力系统的实时监控和运行。