新能源与高效节能

本发明公开了一种基于灰色累加生成的Lorenz风速扰动模型的建模方法。本发明考虑非线性大气扰动因素对风速变化规律的影响，从Lorenz系统相空间中提取解向量的欧式范数作为非线性Lorenz扰动量。主要借助灰色生成技术以及累加生成模型对风速及其蕴含的扰动序列进行拟合分析，结果表明线性或二次多项式生成模型的拟合效果和风速预测改进效果的综合分析是最好的。本发明的内容表明本文建立的扰动模型对短期风速预测结果有着非常显著的改善和提高，并对风电系统运行的维护和稳定均具有重要的指导意义。

在风电产业如火如荼发展的同时我们也将面临一个重大挑战。风电场风电输出功率具有与风速相似的随机波动特性，为了保障电力系统的安全与稳定，保障人们正常的生产和生活，符合风电场要求的高精度风电预测技术亟待开发和应用。目前国内外学者对此课题已有大量可观的研究成果，现有的风电预测模型一般包括物理模型、统计模型、人工智能模型、组合模型以及基于这些模型的各种改进模型。但是至今还没有任何一种预测方法是将灰色累加生成模型与Lorenz大气扰动系统结合起来。建立在Lorenz扰动系统的基础上，本发明中引入灰生成技术弱化风速及扰动变量的随机性，从而能够建立两变量间的关系模型，即风速扰动模型。利用此扰动模型对短期风速预测结果进行扰动补偿，可以实现对初步风速预测水平非常显著的改进和提高。

本发明提出一种新的风电场风速预测研究方向。考虑大气系统中的非线性因素对风速变化规律的影响，并结合灰生成理论建立风速扰动模型来改进常规的风速预测方法。本成果将对风电产业的发展产生积极的推动作用。