风光互补发电系统的能量管理是实现风光互补发电系统输出功率稳定的关键,风力发电和光伏发电功率预测信息是制定合理的能量管理策略的重要依据。然而目前的功率预测方法在其预测分辨率和预测周期方面并不能满足风光互补发电系统能量控制对功率预测信息较高分辨率和不同预测周期的要求。针对风光互补发电系统能量控制对风力发电和光伏发电功率预测信息的要求,本文建立了一种变时间尺度的短期功率预测方法,预测周期可根据系统对功率预测结果不同分辨率需求进行自适应改变。本文主要研究内容包含以下几方面:1)分析和研究了风光互补发电系统并网时对电网影响、系统控制原理、基于历史数据的功率预测方法、基于物理模型的功率预测方法。2)建立风力发电功率预测模型和光伏发电功率预测模型。研究了风力发电功率预测模型内数据校正模块、地形模块和粗糙度模块、尾流效应模块、风力发电机组背面模块、变时间尺度数据预测模块、预测功率计算模块等子模块;研究了光伏发电功率预测模型内数据校正模块、变时间尺度数据插值模块、倾斜面上辐射量计算模块、光伏电池模型参数提取模块等子模块。3)考虑到目前国内数值天气预报分辨率低的特点,提出了将物理模型与历史数据相结合的插值方法。针对风光互补发电系统系统能量控制对功率预测信息不同预测周期的需求,在物理模型与历史数据相结合的插值方法基础上提出了一种变时间尺度的短期功率预测方法。4)对本文提出的功率预测方法进行了仿真实验和仿真结果分析,并结合能量分配策略,对整个风光互补发电系统进行了仿真试验和仿真结果分析。实验结果表明,本文设计的短期功率预测方法能够满足系统控制周期变化时对不同预测周期的要求,实现变时间尺度的短期功率预测;将物理模型与历史数据相结合插值方法可提高功率预测结果的分辨率;将本文提出的功率预测方法应用于风光互补发电系统能量管理控制,系统输出功率能很好的跟踪电网调度值,对保证风光互补发电系统并网时电网稳定运行有着重要意义。