风速预测及电力市场环境下的风资源价值研究

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近来,风力发电由于其在调整能源结构、减轻环境污染、促进可持续发展等方面的突出作用,被认为是21世纪最重要的绿色能源之一。近几年,风电场的建设规模在不断扩大,而风速预测对风电场和电力系统的运行都具有重要意义。准确的风速预测可以提高风电在电力市场中的竞争能力,有利于电力系统调度部门及时调整调度计划,减少风电并网的附加成本,从而提高风资源的价值。因此在电力市场环境下研究风速预测误差对风资源价值的影响有着十分重要的意义。   首先运用灰色模型和马尔可夫模型相结合的预测方法,对风电场的风速进行预测。灰色预测的建模方法和马尔可夫模型具有比较适合预测随机波动性较大的数据的特点,因此建立了风速预测的灰色马尔可夫模型。第一步是利用MATLAB对灰色模型进行建模,第二步是采用马尔可夫模型对灰色预测的预测值进行修正,最终得到预测结果。本文通过对某风电场风速的预测分析,表明灰色马尔可夫预测远比灰色预测精度高,可以较好的用于风速预测。   其次建立了风资源价值研究的模型。研究风资源价值一般包括风电成本分析、风电效益分析和环境效益分析,在此基础上,本文提出把风速预测的误差计及在内的对电力系统备用容量的影响分析,即把为风电而多准备的备用容量归入风资源价值研究中,通过算例分析证明此方法提高了风资源价值研究的精确性,为发电商和电网公司相关部门做决策提供了更为可靠的依据。   最后利用风电预测误差对电力市场下辅助服务中AGC和备用的影响这一方法,来说明风速预测对风资源价值的影响。算例结果表明,当风电接入电力系统后,为了保证电力系统的安全性、可靠性、稳定性,需要增加系统的AGC调节容量和备用容量,以避免风电功率的随机性、波动性、不确定性给电力系统带来的风险。而风速预测的准确与否,对备用容量的大小也有较大影响,通过算例的数据显示,风速预测的准确性对研究风资源价值有着不可替代的作用。
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