基于改进指数平滑法和马尔科夫模型的风速预测研究.pdf

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1、第31卷第1期电力科学与技术学报VoI．31NO．12016年3月JOURNALOFELECTRICPOWERSCIENCEANDTECHNOLOGYMar．2O16基于改进指数平滑法和马尔科夫模型的风速预测研究廖耀华，粟时平，康军胜，李琳，范丰，粟咏梅(长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙410004)捅要：针对传统指数平滑法在风速预测中的不足，搭建基于改进指数平滑法和马尔科夫修正模型的风速组合预测模型。通过梯度优化法快速追踪最优平滑系数a，加快计算效率和提高预测精度；利用马尔科夫模型修正残差，进一步增加预测精度

2、。实验结果表明，该模型在计算效率上，比动态遍历指数平滑法提高近80；而在预测精度上，比传统指数平滑法和灰色预测法分别提高了27和32。该模型对于风速的预测是准确、有效的，具有一定的实用价值。关键词：风速预测；传统指数平滑法；平滑系数；梯度优化；马尔科夫模型中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1673—9140(2016)01—0085—05WindspeedforecastingbasedonimprovedexponentialsmoothingmethodandMakovmodelLIAOYao—hua，

3、SUShi—ping，KANGJun—sheng，LILin，FANFeng，SUYong—mei(SchoolofElectricalandInformationEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410004，China)Abstract：Forthedeficiencyoftraditionalexponentialsmoothingmethodinforecastingwindspeed，thispaperproposedan

4、windspeedforecastingmethodbasedontheimprovedexponentialsmoothingmethodandMakovcorrectionmode1．Firstly，optima1smoothingcoefficient0【wasfastlytracedbygradientoptimizationmethodtoacceleratecomputationalefficiencyandimproveforecastingaccuracy．ThentheMarkovmodelwasap

5、pliedtomodifyresidualsandfurtherim—provetheforecastingaccuracy．Experimentalresultsshowthattheproposedmodelincreasesthecomputationalefficiencyby80comparedwiththedynamictraversalexponentialsmoothingmethod，andimprovesthepredictionaccuracyrespectivelyby27and32％compa

6、redwiththetraditionalexponentialsmoothingalgorithmandthegreypredictionmethod．Theproposedmeth—odforwindspeedpredictionisaccurate，andeffective，whichhasgreatpracticalvalue．Keywords：windspeedforecasting；traditionalexponentialsmoothingmethod；smoothingeoeffi—cient；gra

7、dientoptimization；Markovmodel收稿日期：2015—10—14通讯作者：粟时平(1963一)，男，博士，教授，主要从事电能质量的研究；E-mail：sushiping@126．tom86电力科学与技术学报能源危机和环境污染已成为21世纪面临的两应用于中短期的发展趋势预测，其最早由布朗提出。大主要问题，为寻找解决问题的方法各国政府不遗布朗认为时间序列的态势具有稳定性或规则性，时余力。风能作为一种干净、清洁的可再生能源，成为间序列可以被合理地顺势推延。相比于移动平均开发利用的焦点。由于风速具有很高

8、的随机性、间法，指数平均法是一种特殊的加权平均算法。权值歇性、波动性和不可控性，若不加处理就将风电大规按照指数递减的方式分配，与当前数据越近，权值越模并人电网会引起各种电能质量问题，如电压波动、大。根据风速的随机性和非线性特征，使用3次指频率偏差甚至脱网等。对风速进行准确的预测与处数平滑法对其进行预测是合适的。理，是实现风电安全入