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一种基于正交级数的可再生能源输出功率概率建模方法技术

技术编号:13768238 阅读:50 留言:0更新日期:2016-09-29 02:45
本发明专利技术公开了一种基于正交级数的可再生能源输出功率概率建模方法,包括以下步骤:S1:通过监测系统获得可再生能源输出功率值,选取一组标准正交基将函数写成一个正交级数的形式;S2:采用截断估计法对步骤S1中的正交级数形式选取收缩系数,最小化风险函数,平衡函数的偏差与方差,得到取舍点,最终确定概率密度函数;S3:利用拟合优度检验判断概率密度函数是否能够反映可再生能源输出功率的真实分布。本发明专利技术无需考虑带宽值的选取,模型计算过程简单,计算速度也更具优势,与现有技术相比,模型输出值与实测数据的差异最小。同时,不受时间和空间条件的约束,具有拟合精度高、稳定性强和适用性广的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源技术,特别是涉及一种基于正交级数的可再生能源输出功率概率建模方法
技术介绍
随着可再生能源需求的增长,光伏发电在电力系统中装机容量所占比例越来越大,它对电力系统规划、仿真、调度和控制的影响也引起极大关注。可再生能源,如光伏、风电的输出功率具有随机特性,其概率分布特性对分布式电源的规划、运行及可靠性分析具有重要的指导意义。目前,对于输出功率概率的特性分析主要分为两大类,即参数分析方法和非参数分析方法。参数分析法需事先假定输出功率或影响输出功率的主要因素满足某些已知分布,再通过实际数据求取分布函数的参数信息。这种假设可再生能源输出功率或影响因素服从某种参数分布的方法尽管较为简单,但缺乏灵活性,在参数的选取上带有主观性,存在模型的设定偏差且不具有普遍适用性。非参数分析方法,无需对输出功率特性作任何先验假设,完全通过历史数据出发挖掘数据的分布特征,从而避免模型分布形式选择不当带来的误差,具有更好的适用性和稳健性。常见的非参数估计是核密度估计,但该方法需要计算带宽值,计算较为复杂且耗时长。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种能够解决现有技术存在的缺陷的基于正交级数的可再生能源输出功率概率建模方法。技术方案:为达到此目的,本专利技术采用以下技术方案:本专利技术所述的基于正交级数的可再生能源输出功率概率建模方法,包括以下步骤:S1:通过监测系统获得可再生能源输出功率值,选取一组标准正交基将函数写成一个正交级数的形式;S2:采用截断估计法对步骤S1中的正交级数形式选取收缩系数,最小化风险函数,平衡函数的偏差与方差,得到取舍点,最终确定概率密度函数;S3:利用拟合优度检验判断概率密度函数是否能够反映可再生能源输出功率的真实分布。进一步,所述步骤S1包括以下步骤:S1.1:设可再生能源的功率输出P∈[Pmax,Pmin]为定义在实数集上的随机变量,其概率密度函数为f(P),P1,P2,…,Pn是来自P的独立同分布样本;将P投影到区间[0,1]上可得随机变量p=(P-Pmin)/(Pmax-Pmin),若其概率密度函数f(p)在区间[a,b]上满足f∈L2(a,b),即那么f(p)可以表示成一个正交级数的形式,即 f ( p ) = Σ j = 0 ∞ β j φ j ( p ) - - - ( 1 ) ]]>式中,φj(p)称为L2(a,b)的一组标准正交基,且对任意f∈L2(a,b),φj(p)满足如下条件:(1)对于所有的j,φj(p)满足(2)对于i≠j,有:(3)在一个序列φ1,φ2,...,中,仅有的与每个φi都正交的函数为零函数,基的系数βj表示为, β j = ∫ a b f ( p ) φ j ( p ) d p - - - ( 2 ) ]]>S1.2:选择余弦基作为标准正交基,即则因此,βj的一个无偏估计为: β ^ j = 1 n Σ i = 1 n φ j ( P i ) - - - ( 3 ) ]]>根据式(1)—(3),定义f(p)的正交级数估计为: f ^ O S ( p ) = f ^ ( p , { w ^ j本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于正交级数的可再生能源输出功率概率建模方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:通过监测系统获得可再生能源输出功率值,选取一组标准正交基将函数写成一个正交级数的形式;S2:采用截断估计法对步骤S1中的正交级数形式选取收缩系数,最小化风险函数,平衡函数的偏差与方差,得到取舍点,最终确定概率密度函数;S3:利用拟合优度检验判断概率密度函数是否能够反映可再生能源输出功率的真实分布。

【技术特征摘要】
1.一种基于正交级数的可再生能源输出功率概率建模方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:通过监测系统获得可再生能源输出功率值,选取一组标准正交基将函数写成一个正交级数的形式;S2:采用截断估计法对步骤S1中的正交级数形式选取收缩系数,最小化风险函数,平衡函数的偏差与方差,得到取舍点,最终确定概率密度函数;S3:利用拟合优度检验判断概率密度函数是否能够反映可再生能源输出功率的真实分布。2.根据权利要求1所述的一种基于正交级数的可再生能源输出功率概率建模方法,其特征在于:所述步骤S1包括以下步骤:S1.1:设可再生能源的功率输出P∈[Pmax,Pmin]为定义在实数集上的随机变量,其概率密度函数为f(P),P1,P2,…,Pn是来自P的独立同分布样本;将P投影到区间[0,1]上可得随机变量p=(P-Pmin)/(Pmax-Pmin),若其概率密度函数f(p)在区间[a,b]上满足f∈L2(a,b),即那么f(p)可以表示成一个正交级数的形式,即 f ( p ) = Σ j = 0 ∞ β j φ j ( p ) - - - ( 1 ) ]]>式中,φj(p)称为L2(a,b)的一组标准正交基,且对任意f∈L2(a,b),φj(p)满足如下条件:(1)对于所有的j,φj(p)满足(2)对于i≠j,有:(3)在一个序列φ1,φ2,...,中,仅有的与每个φi都...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴在军徐怡悦王洋窦晓波胡敏强
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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