力系统大量接入具备间歇性和波动性的风电，将会对电力系统的功率平衡及安全性构成重大的影响，也会增大电力系统调峰调频压力。因而，必需选择准确合适的方法来预测未来时段的风电功率。风电功率预测对于电力系统调度人员提前分配供电任务和调度工作提供了很大的帮助，从而使电力达到供需平衡，而且还能够降低电力系统的备用容量，降低电力系统运转成本，从而保障了电力系统运行的安全性和经济性。对风电进行功率预测能够缓和电力系统的调峰和调频的压力，提升接收风电效率的有效办法的种。而且，风电的功率预测还能够引导风电场的检修方案，提升风电的经济性和风能的利用率。风电功率预测风电功率预测的国内外研究现状国外风电预测现状风电的功率预测在国外的研究起步比国内要早，丹麦西班牙德国美国等国家的风电预测技术已较为成熟，相对有特色的方法有丹麦的国家中心实验室的预测系统德国的预测系统和西班牙的预测系统等各国研究出的风电预测系统都已经投入运转。其主体思想都是利用数字天气预报系统，结合功率的预测模型进行功率预测。世纪年代就已经着手了风电功率的预测的技术研究，如丹麦在九九零年就研发了套风电功率预测系统。，西班牙丹麦等欧洲风力发电技术成熟的国家的风电场大部分都会安置了功率预测系统，仅仅是丹麦就拥有了个独立的天气预报系统公司，丹麦电网公司的调度中心会在前天在个天气预报机构采集气象状况数据，观察出其中的差别分析其中的原因，并且和差别最大的那个天气预报机构进行交流，能够提升天气预报的精确性。起着重要的作用。学生的点滴进步都凝聚着老师辛勤的汗水，借此机会，向刘兴华老师表示衷心的谢意,在本次设计过程中，我还要特别感谢直以来给予我鼓励和我并肩作战的同学们，是在他们的支持下我才能完成今天的设计作品。最后，再次感谢那些默默给我帮助的老师同学亲人们，谨以最真挚的祝福送给他们,苏军灿年月号目录山东农业大学毕业论文基于指数平滑法的风电功率预测院部机械与电子工程学院专业班级电气工程及其自动化班届次届学生姓名苏军灿学号指导教师刘兴华二О五年六月六日装订线摘要引言风电功率预测风电功率预测的国内外研究现状国外风电预测现状国内风电功率预测的现状风电功率预测技术及意义风电功率预测技术风电功率预测的意义风电功率预测发展趋势风电功率预测存在的问题风电功率预测的发展趋势风电预测的方法分类风电预测的总体方法分类统计方法物理方法组合预测方法基于不同尺度功率预测方法基于时间尺度的预测基于空间范围的预测基于预测模型的分类基于神经网络法的功率预测风力机的分析与模拟风力发电机风力发电机理论垂直轴风电机模型风源风力机模型仿真结果基于指数平滑法的风电功率预测指数平滑法及功率预测的原理指数平滑法指数平滑法数学模型的建立算例分析预测结果分析结论参考文献致谢基于指数平滑法的风电功率预测苏军灿山东农业大学机械与电子工程学院泰安摘要在能源短缺和环境污染日益突出的情况下，大力发展可再生能源清洁能源，已成为各国各地区必然的重大战略选择。风电新能源发电设备已经在我国大范围内得到广泛应用。年，欧洲风电装机容量增加了，而中国大陆新增装机容量则达到，同比增长累计装机容量，同比增长。新增装机和累计装机两项数据均居世界第。年全球风电累计装机量将达到吉瓦。小容量新能源分布式发电将是未来新能源发电的重要组成部分。分布式电源单机功率小，输出功率受风速光照等外界因素影响较大，难以实现集中发电控制。随着并网新能源发电渗透率的增加，将造成配电网调度困难电压波动大保护配置困难等问题。风力发电具有波动性间歇性和随机性特征，未来小容量风力发电将大范围分散接入配电网，对电力系统的影响不可忽视，风电功率预测是实现有效抑制措施的基础。本文介绍了风电功率预测的必要性及意义，阐述了风电功率预测的研究现状，分析了小型风机与大型风电场所受风速模型的区别，并建立小型风机的风速模型。提出改进指数平滑法对小型风力发电机风电功率进行预测。大型风电场风机大多为水平轴风机，小型风机大多为垂直轴风机，本次设计利用软件建立了垂直轴风机的数字仿真模型。最后，通过仿真验证了本文方法的有效性。关键词风电功率预测指数平滑法发展前景，率预测模型预测第天的风电功率。单位表风机历史风电功率数据时段第天风速预测值。单位表风速预测值时段第天对于时段进行计算时段第五天风电功率预测值为，同理可计算时段至时段的风电功率预测值，单位表风电功率预测值时段预测值将中风力发电机的输出功率作为实际值，由风速预测值经指数平滑法算出的风电功率作为预测值，将理论值与实际值比较。得到下表表风电功率预测结果时段风速风电功率实际值风电功率预测值预测误差预测结果分析由表中预测结果可知，除时段与时段出有比较大的预测误差，其他时段的误差在合理范围内。在用指数平滑法预测功率的时候，考虑到风电功率的均值和协方差不随时间的平移而变化，因此在风电功率预测的算法中，考虑的预测点前个时间段的风电功率值。在时段预测点，由于前个时段的平均风速在左右，在时段风速降为，而功率与风速的次方成正比，在时段的风电功率预测值偏大，所以在时段点出现比较大的误差。虽然在时段出现较大误差，但是时段的风点功率能反应到下时段的预测，使下时段的预测不会出现更大的误差。因此本文预测方法在各时段风速波动程度不剧烈的情况下，具有较高的预测精度。结论经过个多月的时间，我顺利的完成了这次毕业设计。从总体上说，我对自己的研究成果还是比较满意的，也达到了设计的要求。这段时间我翻阅了许多的书籍，从对风机理论知识完全不了解，到学会风力发电机的基本原理，并利用软件建立垂直轴风力发电机模型，完成了小型风力发电机的短期概率型功率预测。本次设计中主要完成的任务总结如下阐述了风电功率预测的相关知识。包括进行小型风力发电机功率预测的重要意义风电功率预测的研究现状及其基本方法。利用软件建立了小型风力发电机所对应的风速模型，将风速模型简化为种典型风速的叠加。利用指数平滑法建立风电功率预测模型，并对指数平滑法进行了改进。选取气象台天的风速预测值来进行风电功率预测。将软件仿真中风力发电机的输出功率作为实际值，由风速预测值经指数平滑法算出的风电功率作为预测值，将理论值与实魏海坤，徐嗣鑫，宋文忠神经网络的泛化理论和泛化方法自动化学报，张国强，张伯明基于组合预测的风场风速及风电机功率预测电力系统自动化尹成群，康丽峰，李丽等基于小波变换和混合神经网络的短期负荷预测电力自动化设备向峥嵘，王学平基于小波神经网络的电力系统短期负荷预测系统仿真学报赵攀，戴义平，夏俊荣等卡尔曼滤波修正的风电场短期功率预测模型西安交通大学学报李东福，董雷，礼晓飞等基于多尺度小波分解和时间序列法的风电场风速预测华北电力大学学报韩爽风电场功率短期预测方法研究北京华北电力大学北京王金翠基于实测数据的风电场风速和风功率短期预测研究吉林东北电力大学张达响小型垂直轴风力发电系统的研究应用南昌南昌大学机电工程学院张学清，梁军，张熙，张峰，张利，徐兵基于样本熵和极端学习机的超短期风电功率组合预测模型，中国电机工程学报，杨明，范澍，韩学山基于分量稀疏贝叶斯学习的风电场输出功率概率预测方法，电力系统自动化徐鹏小型垂直轴阻力风力型风力发电机功率计算方法分析山东山东大学电气工程院丁明，吴义纯，张立军风电场风速概率分布参数计算方法的研究中国电机工程学报薛禹胜，郁琛，赵俊华等关于短期及超短期风电功率预测的评述电力系统自动化，致谢能够顺利完成这次研究，除了我自己付出花费了很多精力和时间付出了很多努力外，更与刘兴华老师的认真指导是分不开的。从毕业设计的开始到结束，刘兴华老师用他扎实的专业知识耐心的引导给了我许多指导与鼓励，让我有了不断探索的勇气。他严谨求学的学术作风无私忘我的奉献精神让我们永生难忘，是我们未来职业生涯的楷模。在刘兴华老师的帮助下，我不但培养了勤奋求实的学习态度，更是提高了自己解决问题的能力，这切将在我以后的学习以及工作中际值比较，对预测结果进行分析。虽然本次研究完成的较为顺利，且研究成果满足了此次毕业设计的要求，但由于本人的经历阅历实际操作能力有限，在设计过程中难免存在些不足之处。本次设计仍有待提高的有目前小型风力发电机主要应用在农村郊区牧区等，对于应用在城市商业建筑的小型风力发电机，因为其所安装地点附近建筑物较密集，风通过建筑物产生的紊