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第1章 绪论1

1.1 风电产业发展概况1

1.1.1 世界能源产业现状及发展趋势1

1.1.2 中国能源产业现状及发展趋势2

1.1.3 风电产业发展现状及展望3

1.1.4 我国风力发电产业发展现状及展望5

1.2 我国风电产业快速发展中的问题6

1.2.1 电网消纳能力不足6

1.2.2 政策支持前景不确定6

1.2.3 技术水平制约7

1.3 风电功率预测的价值和意义7

1.4 风电功率预测技术发展现状8

1.5 风电功率预测技术原理及发展前景8

1.5.1 风电功率预测技术原理8

1.5.2 风电功率预测技术发展前景9

1.6 风的形成与地形对风的影响9

1.6.1 风的形成10

1.6.2 大气边界层风场的形成10

1.6.3 山区的近地风场12

1.6.4 沿海地区的海陆风13

1.7 小结14

第2章 风电功率预测的物理模型15

2.1 基本思想15

2.2 数值天气预报16

2.2.1 中小尺度的MM5模式19

2.2.2 WRF模式22

2.3 风电场的局地建模方法24

2.3.1 粗糙度估算24

2.3.2 尾流模型26

2.3.3 基于地形的风电场建模28

2.4 风电功率映射算法29

2.5 小结31

第3章 风电功率预测的统计模型32

3.1 基本思想32

3.2 神经网络模型33

3.2.1 神经网络基本原理33

3.2.2 BP神经网络35

3.2.3 实例分析36

3.3 支持向量机模型39

3.3.1 支持向量机原理40

3.3.2 基于SVM的风电功率预报建模43

3.4 混沌模型45

3.4.1 混沌预报基础理论45

3.4.2 混沌风电功率预报实例分析53

3.5 小结55

第4章 风电功率预测系统的功能与结构56

4.1 风电功率预测系统的基本功能56

4.1.1 建模基础数据要求56

4.1.2 数据采集与处理56

4.1.3 预测功能要求58

4.1.4 数据的统计分析要求59

4.1.5 软件界面要求59

4.1.6 安全防护要求60

4.1.7 数据上报要求60

4.1.8 性能要求60

4.2 风电功率预测系统的硬件设计61

4.2.1 典型硬件设计方案61

4.2.2 主机和通信系统61

4.2.3 测风塔系统62

4.2.4 安全防护系统72

4.3 风电功率预测系统的软件设计74

4.3.1 基本功能75

4.3.2 软件架构与开发工具75

4.3.3 核心算法与开发工具79

4.3.4 数据库系统的设计82

4.4 典型风电功率预测系统简介85

4.4.1 国外系统简介85

4.4.2 国内系统简介88

4.5 小结98

第5章 典型风电场风电功率预测系统实例分析99

5.1 分析对象、方法和工具99

5.1.1 分析对象99

5.1.2 分析方法99

5.1.3 分析工具99

5.2 沿海风电场实例分析100

5.2.1 基本情况100

5.2.2 系统运行分析101

5.3 山地风电场实例分析105

5.3.1 基本情况105

5.3.2 系统运行分析106

5.4 平原风电场实例分析110

5.4.1 基本情况110

5.4.2 系统运行分析111

5.4.3 风电功率的时变特征112

5.5 小结114

附录 测风塔技术参数115

参考文献118