1.一种基于粒子群优化算法风速融合的风电功率预测的方法,其特征在于,所述方法包括:步骤一,获取预设的时间范围内历史的风电场数据,得到训练集X和预测集Y;对所述风电场数据进行预处理;其中,所述风电场数据包括风电场实发风速、实发功率和多气象源风速数据;
步骤二,利用灰色关联分析选择气象源,将选择的气象源风速作为预测风电功率的风速数据;
步骤三,利用粒子群优化算法计算风速融合系数,以进行融合并得到与单一气象源风速相比较优的融合后风速数据,并采用所述融合后风速数据作为预测模型的输入;
步骤四,对训练集X中风速数据分段;
步骤五,建立风速与功率的回归模型;
其中,所述步骤三中所述利用粒子群优化算法计算风速融合系数,以进行融合并得到较优的融合后风速数据,具体为:根据神经网络建模要求输入矩阵为V=[V1,V2,…,Vn],目标矩阵为P,其中式中,V1,V2,…,Vn表示不同的气象源风速;n表示选择的有n个气象源风速;P表示预测集目标矩阵;输入V与输出P行数相同;
(1)融合风速Vf=ω1V1+ω2V2+…+ωnVn,参数ω=[ω1,ω2,…,ωn]为对应气象源风速V融合系数向量,设定参数范围为[0,1];
(2)根据粒子群优化算法计算风速融合系数向量ω,设定适应度函数Vdiff=|ωVT-Vture|=|ω1V1+ω2V2…+ωnVn-Vture|式中,Vdiff表示偏差;Vture表示实发风速;
(3)粒子群优化算法得到最小Vdiff,此时对应的气象源风速融合系数向量ω为风速融合系数;
(4)使用气象源风速融合系数向量ω融合预测集Y中的各气象源天气预报风速,得到测试风速。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤一中所述对所述风电场数据进行预处理,具体为:剔除训练集X中实发功率和实发风速出现的非法数据;和,剔除训练集X中的不匹配点。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述剔除训练集X中实发功率和实发风速出现的非法数据,具体为:判断训练集X中实发风速中是否存在的突变点,所述突变点包括实发风速值异常大,短期内实发风速值急剧增大或减小的点;若是,则对突变点平滑处理,所述对突变点平滑处理采用公式(1)消除实发风速的突变点;
其中,Vi为i时刻风速,Vi-1为i-1时刻风速,Vi+1为i+1时刻风速,Vi+2为i+2时刻风速,Vi+3为i+3时刻风速;ξ为相隔采样点风速变化的阈值;m为最大风速阈值;
所述实发风速值异常大具体为:i时刻风速大于m;
所述短期内实发风速值急剧增大或减小的点具体为:i时刻风速与i-1时刻风速的差大于ξ,并且,i+1时刻、i+2时刻、i+3时刻中,任一时刻风速与i时刻风速的差的绝对值大于ξ。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述剔除训练集X中的不匹配点,具体为:判断训练集X中是否存在风速与功率变化方向相反的数据,所述风速与功率变化方向相反的数据包括风速大、功率小的数据,以及风速小、功率大的数据;若存在,则采用不匹配点剔除方法来剔除不匹配点,所述不匹配点剔除方法包括:步骤(1)数据标准化处理:
其中,Dmax为历史建模数据中的最大值;Dmin为历史建模数据中的最小值;D为实际值;D*为标准化处理后的值;
对历史建模数据中的实发功率、实发风速进行标准化处理,区间为[0,1];
步骤(2)不匹配点剔除:
* *
其中,Pi为i时刻实发功率;Pi 为i时刻实发功率标准化处理后的值;Vi为i时刻实发风速标准化处理后的值;s为标准化功率与风速差距阈值;在不匹配点实发功率上标记不匹配标记,删除处理实发功率带不匹配标记的那组数据。