基于中尺度模式與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)
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公益性行業(yè)專項(xiàng)復(fù)雜地形風(fēng)能預(yù)報(bào)研究(GYHY201006035)、內(nèi)蒙古氣候中心青年科技創(chuàng)新基金資助


Wind Power Prediction Based on Mesoscale Numerical Model and Neural Network Model
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    摘要:

    將中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合用于風(fēng)電功率預(yù)測(cè),以WRF模式回算了2008年6月至2009年6月試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)的氣象要素,精度檢驗(yàn)結(jié)果顯示風(fēng)速預(yù)報(bào)值與對(duì)應(yīng)實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到072,風(fēng)向、氣溫、濕度、氣壓的預(yù)報(bào)也比較準(zhǔn)確,滿足建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)模型的需要。逐一建立試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)40臺(tái)風(fēng)電機(jī)組輸出功率的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)模型,分析了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法、隱含層神經(jīng)元數(shù)對(duì)預(yù)報(bào)精度的影響。進(jìn)行了26天實(shí)效為24 h的逐10 min預(yù)報(bào)試驗(yàn),并以獨(dú)立樣本進(jìn)行預(yù)報(bào)精度檢驗(yàn),結(jié)果顯示單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組輸出功率相對(duì)均方根誤差在248%~326%之間,預(yù)報(bào)值與實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)系數(shù)現(xiàn)在045~068之間;風(fēng)電場(chǎng)整體相對(duì)均方根誤差為195%,預(yù)報(bào)值與實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)系數(shù)為074。研究結(jié)果表明該方法可以用于實(shí)際的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)。

    Abstract:

    A mesoscale numerical weather prediction model and the BP neural network forecasting model are used to predict wind farm wind power. By using the WRF numerical model, the meteorological elements from June 2008 to June 2009 of wind are calculated, and results show that the correlation coefficient between forecast and measured wind speed is 072 The forecasts of wind direction, temperature, humidity, and air pressure are also relatively accurate. The BP neural network forecast model of wind power for 40 wind turbines are established, and the influences of the data standardization method and the number of hidden neurons on prediction are analyzed. The results of trial prediction show that the relative RMS error of a single wind generator is 248% to 326%; the correlation coefficient is 045 to 068; and those for the whole wind farm are 215% and 074.

    參考文獻(xiàn)
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引用本文

于鳳鳴,李喜倉(cāng),宋進(jìn)華,高春香,卓義.基于中尺度模式與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)[J].氣象科技,2013,41(4):784~789

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歷史
  • 收稿日期:2012-04-03
  • 定稿日期:2012-10-09
  • 錄用日期:
  • 在線發(fā)布日期: 2013-08-27
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