考虑误差概率分布及波动特性的短期风电功率预测修正方法

为提升短期风电功率预测精度，提出一种基于误差分布与波动特性分析的预测修正方法。首先，采用改进非参数核密度估计对预测误差进行时序-条件概率密度分析，获取不同置信水平下的预测区间，实现误差分层；其次，利用变分模态分解将误差序列分解为趋势与随机分量，并分类建模预测；最后，结合误差分层结果与波动特性，构建综合补偿机制以修正预测值。算例表明，该方法可使月均方根误差和平均绝对误差分别降低2.6和2.4个百分点，显著提升预测精度。

随着国家"双碳"目标的持续推进,风力发电装机占比持续增高,强随机波动的大规模风电出力给电力系统的"保消纳、保供电"带来严峻挑战,高精度的风电功率预测是解决上述挑战的重要基础手段,风电场和电网调度中心均将持续提升风电功率预测精度视为长期重点工作.为此,提出一种基于短期风电功率预测误差分布特性统计与波动特性分析的风电功率预测修正方法.首先,考虑误差时序-条件特点对误差进行基于改进非参数核密度估计法(kernel density estimation,KDE)的误差概率密度分布特性分析,得出不同置信水平下的风电功率预测置信区间,以实现预测误差的分层划分.其次,采用变分模态分解算法(variational mode decomposition,VMD)将风电功率预测误差序列分解为趋势分量和随机分量,针对 2 类误差分量特点展开分类预测,并对最终所得误差结果进行波动性分析.最后,结合误差分层划分结果与误差波动特性分析进行综合判断,提出针对各类情况的误差补偿方案,从而获得修正后的短期风电功率预测值.实际算例表明,所提误差补偿方法可将风电功率月均方根误差较补偿前减少2.6个百分点,平均绝对误差较补偿前减少2.4个百分点,该方法能够有效减小风电功率预测误差,提升短期风电功率预测精度.