當(dāng)前，風(fēng)電已成為我國(guó)發(fā)展新能源的*。然而，隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，風(fēng)電不確定性對(duì)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的影響也日益彰顯，棄風(fēng)限電問(wèn)題日趨嚴(yán)重。因此，對(duì)風(fēng)電的不確定性進(jìn)行系統(tǒng)的研究十分必要。本書(shū)從風(fēng)的物理本質(zhì)出發(fā)，結(jié)合大氣邊界層運(yùn)動(dòng)，湍流的相關(guān)研究，認(rèn)識(shí)風(fēng)速非平穩(wěn)*過(guò)程的基本特性：多尺度性、異方差性、記憶性、可預(yù)報(bào)性等，從而揭示風(fēng)速預(yù)報(bào)模型的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，構(gòu)建更加精確的風(fēng)速預(yù)報(bào)模型；并從風(fēng)速非平穩(wěn)*特性出發(fā)，認(rèn)識(shí)風(fēng)電單機(jī)、場(chǎng)群波動(dòng)的基本規(guī)律。在風(fēng)速特性研究的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行平抑風(fēng)功率波動(dòng)的兩個(gè)必要條件，即調(diào)節(jié)范圍及調(diào)節(jié)速率的匹配，對(duì)風(fēng)功率的波動(dòng)范圍及變動(dòng)速率進(jìn)行研究，滿足電力系統(tǒng)實(shí)際控制需求。風(fēng)功率的間歇性是其固有的屬性之一，是大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的障礙之一。而目前鮮有關(guān)于風(fēng)電間歇性的研究，本書(shū)則從大氣物理的角度出發(fā)，結(jié)合實(shí)際電力系統(tǒng)需求，定義具體的參數(shù)來(lái)定量度量風(fēng)電間歇性，有助于科學(xué)深刻的認(rèn)識(shí)間歇性，從而更好的削弱間歇性帶來(lái)的危害。在上述研究的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步探討了將風(fēng)電不確定性特性在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，為大規(guī)模風(fēng)電的高效消納提供有效的參考信息。
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目錄
序
前言
第1章概論1
1.1概述1
1.2大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題5
1.2.1大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)影響研究8
1.2.2風(fēng)電預(yù)報(bào)研究10
1.2.3風(fēng)電特性的研究20
1.3風(fēng)電不確定性建模的必要性25
1.4風(fēng)速的非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程26
參考文獻(xiàn)29
第2章風(fēng)的物理本質(zhì)認(rèn)識(shí)37
2.1引言37
2.2大氣邊界層運(yùn)動(dòng)37
2.2.1氣壓梯度力37
2.2.2摩擦力38
2.2.3科里奧利力39
2.2.4離心力40
2.3大氣邊界層的基本特點(diǎn)40
2.3.1大氣邊界層的垂直分層40
2.3.2大氣邊界層的湍流性41
2.3.3大氣邊界層的日變化42
2.4湍流43
2.4.1湍流現(xiàn)象與雷諾實(shí)驗(yàn)43
2.4.2湍流的四個(gè)重要概念44
2.4.3大氣湍流的基本特性45
2.4.4大氣湍流的產(chǎn)牛和維持47
2.4.5大氣湍流的研究方法48
2.4.6局地均勻各向同性理論與動(dòng)能串級(jí)輸送49
2.4.7湍流的間歇性52
2.5本章小結(jié)54
參考文獻(xiàn)55
第3章風(fēng)電方差建模57
3.1引言57
3.2風(fēng)速方差58
3.2.1風(fēng)速方差的定義58
3.2.2傳統(tǒng)方差計(jì)算方法的局限性58
3.2.3基于小波算法的風(fēng)速瞬時(shí)方差計(jì)算方法59
3.3風(fēng)速方差的多尺度調(diào)幅效應(yīng)研究65
3.3.1風(fēng)場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速的方差計(jì)算65
3.3.2風(fēng)速方差的調(diào)幅效應(yīng)67
3.3.3調(diào)幅效應(yīng)的多尺度特性70
3.4風(fēng)速方差的定量刻畫(huà)模型72
3.5風(fēng)功率方差不確定性建模76
3.5.1風(fēng)功率的調(diào)幅效應(yīng)76
3.5.2風(fēng)功率調(diào)幅效應(yīng)的多尺度特性77
3.6風(fēng)電方差多尺度調(diào)幅效應(yīng)的物理機(jī)制80
3.7本章小結(jié)80
參考文獻(xiàn)80
第4章風(fēng)電變差建模82
4.1引言82
4.2變差分析方法83
4.3風(fēng)速變差分析84
4.3.1風(fēng)速變差85
4.3.2風(fēng)速變化率的定量刻畫(huà)模型86
4.4風(fēng)功率變差不確定性模型89
4.4.1風(fēng)功率變差的調(diào)制效應(yīng)89
4.4.2風(fēng)功率變差的定量刻畫(huà)模型90
4.5奉章小結(jié)91
參考文獻(xiàn)92
第5章風(fēng)電頻譜特性研究93
5.1引言93
5.2風(fēng)速瞬時(shí)頻譜模型93
5.3風(fēng)速的多尺度調(diào)頻效應(yīng)研究95
5.3.1風(fēng)速的調(diào)頻效應(yīng)95
5.3.2調(diào)頻效應(yīng)的多尺度特性97
5.4風(fēng)功率功率譜98
5.5場(chǎng)群瞬時(shí)功率譜特性研究99
5.5.1風(fēng)電功率的功率譜估計(jì)實(shí)例分析99
5.5.2風(fēng)電功率的匯聚效應(yīng)101
5.6物理機(jī)制分析102
5.7本章小結(jié)103
參考文獻(xiàn)103
第6章風(fēng)電間歇性研究及定量刻畫(huà)105
6.1引言105
6.2風(fēng)速間歇性定義105
6.3風(fēng)速間歇性定量研究106
6.3.1風(fēng)速陡變占空比106
6.3.2統(tǒng)計(jì)參數(shù)特性分析IIO
6.3.3風(fēng)功率陡變占空比115
6.4風(fēng)機(jī)啟停頻度的定量研究116
6.5本章小結(jié)123
參考文獻(xiàn)123
第7章風(fēng)速日周期特性研究124
7.1引言124
7.2時(shí)間序列的周期性分析方法124
7.3風(fēng)速方差的周期特性研究125
7.3.1風(fēng)速方差日周期特性125
7.3.2不同因素對(duì)風(fēng)速方差日周期特性的影響133
7.3.3時(shí)變建模方法消除R周期特性的影響136
7.4風(fēng)速變差的日周期特性研究138
7.5風(fēng)速陡變占空比的日周期特性142
7.6日周期的物理機(jī)制分析及應(yīng)用探討143
7.6.1R周期特性的物理機(jī)制分析143
7.6.2日周期對(duì)風(fēng)電安全高效應(yīng)用的意義分析144
7.7本章小結(jié)144
參考文獻(xiàn)144
第8章風(fēng)速可預(yù)報(bào)性分析研究145
8.1引言145
8.2可預(yù)報(bào)性度量146
8.2.1基于自相關(guān)的可預(yù)報(bào)性度量146
8.2.2基于互相關(guān)的叮預(yù)報(bào)性度量146
8.3小時(shí)級(jí)平均風(fēng)速可預(yù)報(bào)性分析147
8.4方差可預(yù)報(bào)性分析150
8.5變差可預(yù)報(bào)性分析151
8.6風(fēng)速陡變占空比可預(yù)報(bào)性分析152
8.7風(fēng)速預(yù)報(bào)參數(shù)的擴(kuò)展154
8.8本章小結(jié)154
參考文獻(xiàn)154
第9章基于歷史數(shù)據(jù)的預(yù)報(bào)模型建模156
9.1引言156
9.2平均風(fēng)速多尺度預(yù)報(bào)模型156
9.2.1現(xiàn)有多尺度預(yù)報(bào)模型156
9.2.2預(yù)報(bào)模型的構(gòu)建157
9.2.3支持向量回歸和核嶺回歸157
9.2.4預(yù)報(bào)算例及結(jié)果分析161
9.3異方差特性建模167
9.3.1基礎(chǔ)知識(shí)167
9.3.2異方差噪聲特性的v支持向量回歸模型168
9.3.3預(yù)報(bào)算例及結(jié)果分析173
9.4風(fēng)速其他要素預(yù)報(bào)算例175
9.4.1深度學(xué)習(xí)預(yù)報(bào)模型175
9.4.2方差預(yù)報(bào)算例及結(jié)果分析186
9.4.3變差預(yù)報(bào)算例及結(jié)果分析187
9.4.4陡變占空比預(yù)報(bào)算例及結(jié)果分析189
9.5本章小結(jié)191
參考文獻(xiàn)191
第10章風(fēng)電不確定性模型的應(yīng)用193
10.1引言193
10.2電能質(zhì)量評(píng)估193
10.3計(jì)及風(fēng)電功率波動(dòng)的電網(wǎng)調(diào)頻能力評(píng)估195
10.3.1計(jì)及秒級(jí)風(fēng)電功率波動(dòng)的電網(wǎng)一次調(diào)頻能力197
10.3.2計(jì)及分鐘級(jí)風(fēng)電功率波動(dòng)的電網(wǎng)二次調(diào)頻能力201
10.3.3計(jì)及風(fēng)電功率波動(dòng)的電網(wǎng)調(diào)頻能力量化評(píng)估可行性分析202
10.4DPFRA和DSFRA在風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用204
10.4.1不同1日素對(duì)DPI;RA和DsFRA的影響204
10.4.2DPFRA和DSFRA的具體應(yīng)用辦法206
10.4.3算例分析207
10.5控制策略研究213
10.5.1動(dòng)態(tài)一次調(diào)頻控制策略213
10.5.2結(jié)合實(shí)測(cè)風(fēng)場(chǎng)功率輸出的二次調(diào)頻前饋控制218
10.5.3兩種控制策略的協(xié)調(diào)配合222
10.6電力系統(tǒng)調(diào)度中的應(yīng)用223
10.7多能源互補(bǔ)及一體化平抑策略224
10.7.1風(fēng)電的多元互補(bǔ)策略224
10.7.2體化平抑控制策略225
10.8本章小結(jié)230
參考文獻(xiàn)230
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