Wind Power Prediction Model Considering Meteorological Factor and Spatial Correlation of Wind Speed

Shuai HU; Yue XIANG; Xiaodong SHEN; Junyong LIU; Jichun LIU; Jianhua LI

doi:10.7500/AEPS20200218012

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Wind Power Prediction Model Considering Meteorological Factor and Spatial Correlation of Wind Speed

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Wind Power Prediction Model Considering Meteorological Factor and Spatial Correlation of Wind Speed
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 7, Pages: 28-36(2021)
- 作者机构：
  
  四川大学电气工程学院，四川省成都市 610065
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Fundamental Research Funds for the Central Universities
- DOI：10.7500/AEPS20200218012
  CLC：
- Received：18 February 2020，
  
  Revised：2020-10-05，
  
  Published Online：05 January 2021，
  
  Published：10 April 2021
- 稿件说明：
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胡帅,向月,沈晓东等.计及气象因素和风速空间相关性的风电功率预测模型[J].电力系统自动化,2021,45(7):28-36.

HU Shuai,XIANG Yue,SHEN Xiaodong,et al.Wind Power Prediction Model Considering Meteorological Factor and Spatial Correlation of Wind Speed[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(7):28-36.
胡帅,向月,沈晓东等.计及气象因素和风速空间相关性的风电功率预测模型[J].电力系统自动化,2021,45(7):28-36. DOI： 10.7500/AEPS20200218012.

HU Shuai,XIANG Yue,SHEN Xiaodong,et al.Wind Power Prediction Model Considering Meteorological Factor and Spatial Correlation of Wind Speed[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(7):28-36. DOI： 10.7500/AEPS20200218012.

摘要

建立了一种计及数值天气预报中气象因素和风速空间相关性的组合加权风电功率预测模型。首先，考虑到数值天气预报数据中的风速精确度不高，建立了基于高斯过程的数值天气预报风速修正模型，计入其他气象因素，如风向、温度、湿度、气压等，进行风电预测。同时，基于目标风电场与相邻风电场区域的风速空间相关性分析，求得其最大相关系数点的延迟时间，建立风速空间相关性预测模型。然后，基于数值天气预报偏差修正的风电功率预测模型和空间相关性预测模型，建立组合加权预测模型，并利用拉格朗日乘子法求得组合模型中各个单一模型的加权值。算例结果表明，所提模型及方法能够有效提高风电功率预测的精度。

Abstract

A combined weighted wind power prediction model is established

which takes meteorological factors and the spatial correlation of the wind speed in numerical weather prediction (NWP) into account. First

considering that the data accuracy of the NWP is not high enough

a wind speed correction model for NWP based on Gaussian process is built

and other meteorological factors

such as wind direction

temperature

humidity

and air pressure

are taken into account for wind power prediction. At the same time

based on the analysis of the spatial correlation of the wind speed between the target wind farm and the adjacent wind farm area

the delay time of the maximum correlation coefficient point is obtained

and the prediction model of spatial correlation for the wind speed is established. Then

based on the wind power prediction model and the spatial correlation prediction model using the deviation correction of the NWP

a combined weighted prediction model is established

and the Lagrangian multiplier method is used to obtain the weighted value of each single model in the combined model. The case results show that the proposed model and method can effectively improve the accuracy of wind power prediction.

关键词

Keywords

references

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