[好文章,你推荐]文章推荐之新能源预测研究

四川大学 电气信息学院李乐推荐的文章:

TitleShort-Term Wind Speed Forecasting for Power System Operations

DOI10.1111/j.1751-5823.2011.00168.x

URL: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1751-5823.2011.00168.x/epdf

 

  1. 文章概要

风电作为一种清洁和可再生能源已逐步受到全球关注,再过去的十年里,风电资源被大规模开发,世界总容量迅速增长。风能的间歇性和不稳定性将导致系统运营成本增加,当大规模风电接入电网后,高质量的短期风速预测成为电力系统安全可靠运营的关键。整篇文章主要包括以下四个部分:

  • 介绍风电对于全球电力的重要性,以及风电不确定性给电力系统带来的影响。重点描述了全球风力发电的现状和未来的发展趋势,特别是风电能源在新能源利用中的重要地位,分析对比了各国的风电装机容量及近年来装机变化情况。

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图1 各国风电总装机容量

  • 分析风速与风电功率间的关系模型,提出风电预测主要包括时间预测和概率预测两部分。时间预测方面,重点介绍了一些统计短期风速预测模型,包括传统的时间序列方法(自回归法、卡尔曼滤波法)和更高级的时空统计模型;概率预测方面,介绍了威布尔分布和正态分布两类常见概率分布模型。
  • 评估风电预测模型的预测精度,建立新的评估模型,并对预测效果进行对比分析。文章除了介绍均方根误差、绝对误差等常见评价函数外,按照预测误差损失最小为目标,建立最小损失模型以确定最优评价函数评估预测精度。

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图2 预测评估模型对比

  • 提出风电预测的难点,包括斜坡事件对风电预测的影响以及海上风电预测的不确定性。分析风电斜坡事件引起的风电系统波动,指出风电接入电网的难题时风力发电的识别与集成管理。同时,文章还提出了海上风力发电是另一新的发展方向,但由于海面条件特殊,需要更高技术的风电预测系统。
  1. 文章发现

发现这篇文章也属机缘巧合,当时正在参加Wiley Online Books Search &Share有奖问答活动,这也是我第一次接触Wiley Online Library平台。抱着试一试的心态,我搜了与我课题相关的新能源预测内容。搜索过程中,由于Wiley Online Library平台提供了很多快捷搜索方式,以及完整的文章链接信息,我发现了很多有用的信息,其中,这篇文章对我的启发最大,其完整的调研结果、详尽的内容分析以及独特的思维方式帮我突破了研究的难点。

  1. 文章优势

整篇文章是一篇关于风电功率预测的综述性文章,主要从发展现状、预测模型、评估模型和发展趋势四个方面概述了风电功率短期预测研究。我的推荐理由主要包括以下几个方面:

A) 就文章内容而言,全文从概率和时间两个角度分析风电功率的预测模型,并在此基础上研究其评估方案,建立损耗最小模型。目前国内的风电预测综述主要从预测模型的角度分析,但这篇文章增加了对预测方法的评估。对风电预测的综述更为全面详尽。全文科学性强,逻辑清晰。

B)就文章结构而言,分析现状后研究预测模型,并对预测结果进行分析,最后提出风电研究所面临的挑战。全文完整的分析了风电预测的研究过程,并对风电预测的研究热点进行了详细的对比分析。 全文研究体系全面,结构严谨。

C)就文章创新性而言,风力发电是近年来新能源研究热点。预测方面,该文选择从新的角度对风电预测模型进行分类,并详细介绍了目前研究较少的基于时空特性的风电预测模型;评估方面,从规划的角度建立预测误差的评估模型,提出以电力损失衡量预测方案。全文立意新颖,视角独特。

这篇文章,虽然是一篇综述,但对风电预测研究过程进行了完整详尽的归纳分析,是现有文献少有的。并且,该文提出了一些新的研究方向,对今后的风电预测研究具有指导意义。