最优风电分配问题

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1、五邑大学数学建模课程考核论文2011-2012学年度第1学期论文题目得分最优风电分配问题要求：应根据题目要求，完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文。评分标准：以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。特别注意：摘要和论文整体结构及概貌占有较大比率的分值。学号姓名（打印）姓名（手写）AP0905816梁永源AP0905826吴金志AP0905833叶明秋一．引言近年来，风力发电技术发展迅速，被公认为是一种理想的可再生能源发电方式。风力

2、发电的输出功率与风电场风速有很大关系，呈现出很强的随机性。对风电场风速进行较为准确的预测，对于电力部门及时调整调度计划，衡量风电场的容量可信度，进而确定合适的风电上网价格，具有重要的现实意义。风电场风速预测的方法很多，成熟的有回归分析法和最小二乘法，以及近年来迅速发展的神经网络法(artificialneuralnetwork，ANN)、时间序列分析法(timeseriesanalysis)、卡尔曼滤波法(Kalmanfilter)、遗传算法、小波分析及其他算法。这些预测方法各有特点和适用的场合，已经在许多工程领域得到了很好的应用

3、。二．问题重述A题　最优风电分配问题随着我国节能减排政策的实施、温室气体减排清晰量化目标的出台、以及市场化改革的不断深入，众多基础产业（电力、航空、铁路等）在引入市场化竞争机制的同时，纷纷采取了提高能源效率、节能减排的措施。电力产业的改革尤是如此，其中可再生能源发电受到重点关注。风力发电是可再生能源发电的一种最重要的形式，到2012年，中国的风力发电总装机容量将超过2000万千瓦；到目前为止，我市台山已有5个风电场项目获得核准，合计发电机组达303台，总装机容量达25.755万千瓦。风力发电的发展将带动整个电力行业发展模式和电力系

4、统运行方式的转变，从而实现污染排放、燃料消费和发电成本的大幅降低，对大力推进节约型社会的建设，促进社会经济效益的进一步提高，具有显著的现实意义。风场数据见A题附录。根据所提供的数据，回答以下问题：(1)分析各风场的风速分布特征和风场间相关性；(2)建立合适的模型分散风电投资的风险，假设投资6000MW装机容量，每个风场各分配多少？解：（1）风场一的风速分布：d=load('d:风场1.txt');x=d(:,5);hist(x*0.1);风场二的风速分布：d=load('d:风场2.txt');x=d(:,5);hist(x*

5、0.1);风场三的风速分布：d=load('d:风场3.txt');x=d(:,5);hist(x*0.1);风场四的风速分布；d=load('d:风场4.txt');x=d(:,5);hist(x*0.1);风场五风速分布：d=load('d:风场5.txt');x=d(:,5);hist(x*0.1);风场六风速分布：d=load('d:风场6.txt');x=d(:,5);hist(x*0.1);风场间的相关性：程序；d1=load('d:风场1.txt');x1=d1(:,5);d2=load('d:风场2.t

6、xt');x2=d2(:,5);corr(x1*0.1,x2*0.1)ans=0.7482风场间的相关性：相关性风场1风场2风场3风场4风场5风场6风场10.74820.86400.69070.75770.8566风场20.72870.60490.68700.6722风场30.60810.67420.8460风场40.89980.6784风场50.7188风场6相关性系数越接近于1，，表示两个风场间的相关性越强。由表中说明：风场4和风场5之间的相关性最强。（2）风电机组的输出功率Pw和轮载高度出的风速v之间的关系由几式的分段函数表

7、示；式中，为风机额定输出功率，为2MW；V为风机轮载高度处的风速，风速单位m/s，轮载高度未80m，因此还需讲原始风速转化为轮载高度处风速；,和分别表示切入风速，额定风速和切出风速，取值分别为3.5m/s,13.5m/s和25m/s；常数a和b取值分别为0.2和0.7。程序如下：clear;data1=load('d:风场1.txt');data2=load('d:风场2.txt');data3=load('d:风场3.txt');data4=load('d:风场4.txt');data5=load('d:风场5.txt

8、');data6=load('d:风场6.txt');Wind1=0.1*data1(:,5);Wind2=0.1*data2(:,5);Wind3=0.1*data3(:,5);Wind4=0.1*data4(:,5);Wind5=0.1*da