基于相似日与加权马尔可夫模型的风力发电功率区间预测

为了提高风力发电功率预测精度,提出一种基于相似日与加权马尔可夫模型的风力发电功率区间预测方法(SWMQ)。风电功率数据与风速数据直接相关。首先对于数据中的异常值和缺失值,通过线箱图法和相关性填补法对数据进行预处理,提高数据的关联性,通过卷积神经网络(CNN)对风速进行预测;然后由预测到的风速数据在历史数据中通过皮尔逊相关系数法寻找相似日,以相似日功率数据为数据集进行加权马尔可夫模型预测;最后通过分位数回归原理对预测区间进行求取,同时建立基于CNN模型、相关性填补、CNN模型和加权马尔可夫模型,以西北某风电场数据进行仿真对比。实验表明该模型在风力发电功率预测上有较高的精度,能更好地体现数据变化的阈值。

基于信息调控和MATCN的超短期风电功率多步预测

对波动的风电功率进行有效预测,是电网供需平衡、系统稳定运行的重要保障。为此,提出一种基于信息调控和MATCN的超短期风电功率多步预测方法。利用现有数据衍生出高阶项与交互项,提升特征序列数量与有效特征占比。针对复杂的风电数据结构,使用变分模态分解(VMD)将其拆分,根据子序列相关性和方差贡献率的计算结果保留重要序列分量,其余分量进行聚合,降低计算负担,缩短训练时间。随后,引入注意力机制构造多头注意力时间卷积网络(MATCN),通过注意力得分调整网络内部卷积单元之间的传递信息,实现模型对各序列分量的预测。最后,重构序列分量预测值,得到最终的输出结果。在实例数据上对所提模型进行对比验证,结果表明,该模型在不同步幅下均具有较好的预测效果。