前言
随着传统能源储量日益枯竭,传统能源的使用造成的环境问题日益严重,可大规模开发利用又清洁环保的可再生能源的发展成为了世界各国关注的焦点。在各种可再生能源中,风能是在现有技术条件下最有潜力成为新能源支柱的能源,但风能也存在着不稳定性的特点,这是风电大规模接入电网的最大障碍。当前,风电功率预测是解决以上问题的有效手段,准确地预测风电功率有助于电力管理部门提前制定调度计划,同时提高电网的安全性和风电的经济性。
风电功率预测系统是一个复杂的综合性工业系统,其中包含了信息采集、通信、数据挖掘、计算机软硬件等多方面的技术。为了让读者了解风电功率预测系统的全貌,本书全面系统地介绍了风能发展前景及存在的问题、风电功率预测的必要性、风电功率预测的物理模型、风电功率预测的统计模型、风电功率预测系统的功能与结构,并结合实例分析了风电功率预测各种模型的适用性,力图为风电行业从业者提供建构风电功率预测系统的完整技术路线,同时也可作为大专院校学生的技术参考资料。
本书共分5章,第1章主要介绍风能的背景知识,包括当前世界与我国的能源结构及存在的问题,风能的前景及面临的问题,风电功率预测系统的必要性和发展现状,风的形成原理及风在各种地形影响下的场域特点;第2章介绍风电功率预测的物理模型,首先介绍物理模型的基本思想,然后依据基本思想展开介绍数值天气预报的基本知识,以及物理模型的建模流程;第3章介绍风电功率预测的统计模型,依据分类分别介绍神经网络、支持向量机和混沌模型的具体建模方法,并依据实际风电场数据分别使用以上三种模型进行了建模预测;第4章介绍风电功率预测系统的功能与结构,首先介绍风电功率预测系统的基本功能要求,然后围绕基本功能介绍系统软硬件的构成,最后介绍国内外比较典型的风电功率预测系统;第5章是典型风电场风电功率预测系统实例分析,分别选择沿海、山地和平原的典型风电场,介绍其气候特征,并分析各种风电功率预测模型的地形适应性。
在本书写作的过程中,相关风电场和设备厂商提供了大量资料,在此表示感谢。此外本书也参考了大量的论文专著,在此特向这些论文专著的作者表示感谢。
限于作者的水平,书中难免存在瑕疵,请各位读者谅解并批评指正。
作者
2016年1月