風電的不確定性——隨機性、波動性和間歇性是
影響風電安全高效消納的關鍵因素。針對上述問題，
由於達仁、劉金福、萬傑、郭鈺鋒、胡清華著的《風
電不確定性建模理論》從風的物理本質出發，結合電
力繫統實時調度與優化控制的需求，對風電不確定性
進行研究。主要研究內容如下：①在隨機性研究方面
：發現風速隨機過程滿足異方差的非線性隨機過程；
②在波動性研究方面：發現風速波動過程中存在大尺
度波動對小尺度波動的多尺度調制效應以及日照加熱
對湍動的調制效應；同時引入變差分析對風電的波動
速率進行刻畫，並對風電波動速率的特性展開研究；
③在間歇性研究方面：根據大氣邊界層湍流間歇性的
研究，定義了間歇性刻畫指標，實現對風電間歇性的
定量刻畫；④基於相關分析對風速的可預報性進行分
析，發現風速方差、變差及間歇性度量指標具有特定
時間尺度的可預報性，擴展了風速的預報參數；⑤在
上述不確定性研究的基礎上，改進了現有的風速預報
模型，並從電能質量評估、電網調頻、調度等方面討
論了風電不確定性研究的具體應用。
本書可以作為高等院校新能源發電方向本科生、
研究生的教材或者教學參考書，也可供相關科研和工
程技術人員參考。

序
前言
第1章 概論
1.1 概述
1.2 大規模風電並網的關鍵基礎問題
1.2.1 大規模風電並網影響研究
1.2.2 風電預報研究
1.2.3 風電特性的研究
1.3 風電不確定性建模的必要性
1.4 風速的非平穩隨機過程
參考文獻
第2章 風的物理本質認識
2.1 引言
2.2 大氣邊界層運動
2.2.1 氣壓梯度力
2.2.2 摩擦力
2.2.3 科裡奧利力
2.2.4 離心力
2.3 大氣邊界層的基本特點
2.3.1 大氣邊界層的垂直分層
2.3.2 大氣邊界層的湍流性
2.3.3 大氣邊界層的日變化
2.4 湍流
2.4.1 湍流現像與雷諾實驗
2.4.2 湍流的四個重要概念
2.4.3 大氣湍流的基本特性
2.4.4 大氣湍流的產生和維持
2.4.5 大氣湍流的研究方法
2.4.6 局地均勻各向**理論與動能串級輸送
2.4.7 湍流的間歇性
2.5 本章小結
參考文獻
第3章 風電方差建模
3.1 引言
3.2 風速方差
3.2.1 風速方差的定義
3.2.2 傳統方差計算方法的局限性
3.2.3 基於小波算法的風速瞬時方差計算方法
3.3 風速方差的多尺度調幅效應研究
3.3.1 風場實測風速的方差計算
3.3.2 風速方差的調幅效應
3.3.3 調幅效應的多尺度特性
3.4 風速方差的定量刻畫模型
3.5 風功率方差不確定性建模
3.5.1 風功率的調幅效應
3.5.2 風功率調幅效應的多尺度特性
3.6 風電方差多尺度調幅效應的物理機制
3.7 本章小結
參考文獻
第4章 風電變差建模
4.1 引言
4.2 變差分析方法
4.3 風速變差分析
4.3.1 風速變差
4.3.2 風速變化率的定量刻畫模型
4.4 風功率變差不確定性模型
4.4.1 風功率變差的調制效應
4.4.2 風功率變差的定量刻畫模型
4.5 本章小結
參考文獻
第5章 風電頻譜特性研究
5.1 引言
5.2 風速瞬時頻譜模型
5.3 風速的多尺度調頻效應研究
5.3.1 風速的調頻效應
5.3.2 調頻效應的多尺度特性
5.4 風功率功率譜
5.5 場群瞬時功率譜特性研究
5.5.1 風電功率的功率譜估計實例分析
5.5.2 風電功率的彙聚效應
5.6 物理機制分析
5.7 本章小結
參考文獻
第6章 風電間歇性研究及定量刻畫
6.1 引言
6.2 風速間歇性定義
6.3 風速間歇性定量研究
6.3.1 風速陡變占空比
6.3.2 統計參數特性分析
6.3.3 風功率陡變占空比
6.4 風機啟停頻度的定量研究
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 風速日周期特性研究
7.1 引言
7.2 時問序列的周期性分析方法
7.3 風速方差的周期特性研究
7.3.1 風速方差日周期特性
7.3.2 不同因素對風速方差日周期特性的影響
7.3.3 時變建模方法消除日周期特性的影響
7.4 風速變差的日周期特性研究
7.5 風速陡變占空比的日周期特性
7.6 日周期的物理機制分析及應用探討
7.6.1 日周期特性的物理機制分析
7.6.2 日周期對風電安全高效應用的意義分析
7.7 本章小結
參考文獻
第8章 風速可預報性分析研究
8.1 引言
8.2 可預報性度量
8.2.1 基於自相關的可預報性度量
8.2.2 基於互相關的可預報性度量
8.3 小時級平均風速可預報性分析
8.4 方差可預報性分析
8.5 變差可預報性分析
8.6 風速陡變占空比可預報性分析
8.7 風速預報參數的擴展
8.8 本章小結
參考文獻
第9章 基於歷史數據的預報模型建模
9.1 引言
9.2 平均風速多尺度預報模型
9.2.1 現有多尺度預報模型
9.2.2 預報模型的構建
9.2.3 支持向量回歸和核嶺回歸
9.2.4 預報算例及結果分析
9.3 異方差特性建模
9.3.1 基礎知識
9.3.2 異方差噪聲特性的v一支持向量回歸模型
9.3.3 預報算例及結果分析
9.4 風速其他要素預報算例
9.4.1 深度學習預報模型
9.4.2 方差預報算例及結果分析
9.4.3 變差預報算例及結果分析
9.4.4 陡變占空比預報算例及結果分析
9.5 本章小結
參考文獻
**0章 風電不確定性模型的應用
10.1 引言
10.2 電能質量評估
10.3 計及風電功率波動的電網調頻能力評估
10.3.1 計及秒級風電功率波動的電網一次調頻能力
10.3.2 計及分鐘級風電功率波動的電網二次調頻能力
10.3.3 計及風電功率波動的電網調頻能力量化評估可行性分析
10.4 DPFRA和D㈣在風電大規模並網電力繫統中的應用
10.4.1 不同因素對DPFRA和DPFRA的影響
10.4.2 DPFRA和DPFRA的具體應用方法
10.4.3 算例分析
10.5 控制策略研究
10.5.1 動態一次調頻控制策略
10.5.2 結合實測風場功率輸出的二次調頻前饋控制
10.5.3 兩種控制策略的協調配合
10.6 電力繫統調度中的應用
10.7 多能源互補及一體化平抑策略
10.7.1 風電的多元互補策略
10.7.2 一體化平抑控制策略
10.8 本章小結
參考文獻