風功率預測系統(tǒng)

1、風功率預測系統(tǒng)一、風功率預測的目的和意義1. 通過風電功率預測系統(tǒng)的預測結果，電網(wǎng)調度部門可以合理安排發(fā)電計劃，減少系統(tǒng)的旋轉備用容量，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。2. 提前預測風電功率的波動，合理安排運行方式和應對措施，提高電網(wǎng)的安全性和可靠性。3. 對風電進行有效調度和科學管理，提高電網(wǎng)接納風電的能力。4. 指導風電場的消缺和計劃檢修，提高風電場運行的經(jīng)濟性。5.應相關政策要求。二、設備要求提供的設備應滿足風電功率預測系統(tǒng)功能規(guī)范中所提出的各項要求。三、風功率預測的方法預測輸出功率風電機組或風電功率曲線先預測風速1、按預測的物理量分類直接預測輸出功率持續(xù)預測方法arma模型（差分自回歸移動平均模

2、型，多用在隨機時間序列法）2、按數(shù)學模型分類風電功率預測卡爾曼濾波：用之實現(xiàn)風速預測，適用于在線風速預測。智能方法， 如人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ann）等。ann具有并行處理、分布式存儲與容錯性等特征，具有自學習、自組織和自適應能力，可以實現(xiàn)聯(lián)想記憶、非線性映射、分類與識別、優(yōu)化計算、知識處理等功能，對復雜問題的求解十分有效，可用于短期風速預測。3、按輸入數(shù)據(jù)分類不采用數(shù)據(jù)天氣預報數(shù)據(jù)（基于時間序列）4、按時間尺度分類短期預測： 至少預測未來3d的功率，分辨率15min。如東潤的wpfs ver1.0：基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的統(tǒng)計方法模型、基于解析法和計算流體力學（cfd）的物理方法模型以及統(tǒng)計和物理方法混合

3、模型，針對不同風電場采用不同模型，預測模型可與風電場同步投運。超短期預測： 未來04h的風電輸出功率，分辨率15min。如東潤的wpfs ver1.0：基于時間序列、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等技術的組合預測模型；綜合方法 （現(xiàn)在多用）統(tǒng)計方法：基于功率預測的方法。常用基于時間序列方法及基于人工智能算法。需分析輸出功率與氣象信息之間關系，建立準確數(shù)學模型。目前多采用風速、風向、氣溫、氣壓4個氣象參數(shù)及功率曲線作基礎。物理方法：基于風速的方法，關鍵有精確的物理模型及準確換算。超短期預測采用數(shù)據(jù)天氣預報四、設備介紹可能涉及到的設備：以下出自北京中科伏瑞電氣技術有限公司 的fr3000f系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集服務器：運行數(shù)

4、據(jù)采集軟件，與風電場側風電綜合通信管理終端通信采集風機、測風塔、風電場功率、數(shù)值天氣預報、風電場本地風電功率預測結果等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫服務器：用于數(shù)據(jù)的處理、統(tǒng)計分析和存儲，為保證數(shù)據(jù)可靠存儲，配置了磁盤陣列。應用工作站完成系統(tǒng)的建模、圖形生成顯示、報表制作打印等應用功能。風電功率預測服務器：運行風電功率預測模塊，根據(jù)建立的預測模型，基于采集的數(shù)值天氣預報，采用物理和統(tǒng)計相結合的預測方法，并結合目前風電場風機的實時運行工況對單臺風機及整個風電場的出力情況進行短期預測和超短期預測。 數(shù)據(jù)接口服務器：負責從氣象局獲得數(shù)值天氣預報，為保證網(wǎng)絡安全在網(wǎng)絡邊界處配置反向物理隔離設備。同時向scada/ems

5、系統(tǒng)傳送風電功率預測的結果。測風塔：測風塔測量數(shù)據(jù)（實時氣象數(shù)據(jù)）是用來進行超短期功率預測的。測風塔有兩種類型，一是實體測風塔，一是虛擬測風塔。一個風塔造價占系統(tǒng)的的2030%左右。實體測風塔：變化頻繁的自然條件和復雜的地形地貌給預測系統(tǒng)增加了困難，實體測風塔的安裝臺數(shù)應根據(jù)風場的實際地理條件等情況進行安裝，以保障預測的準確性。實體測風塔應安裝在風場5km范圍內，通過gprs或者光纖采集風塔的實時氣象數(shù)據(jù)。虛擬測風塔：是加裝一些裝置，直接采集風場風機上預測的風速、風向數(shù)據(jù)進行預測，它不需要在戶外安裝實體風塔，沒有戶外的維護工作。氣象數(shù)據(jù)：數(shù)值天氣預報，短期預測時需要用到。一般需要和氣象局合作，

6、可能存在兩種情況：我方去找氣象局，購買他們（一家）的數(shù)據(jù)；設備廠家已直接和相關的氣象局（多家）合作，我方購買他們的服務。我方都需要提供互聯(lián)網(wǎng)服務。 五、風功率預測系統(tǒng)設備以下所列為普遍用到的設備，各個廠家會有不能1、預測系統(tǒng)硬件設備1）系統(tǒng)服務器 2）數(shù)據(jù)庫服務器 3）pc工作站 4）網(wǎng)絡交換機及網(wǎng)絡通訊附件 5）物理隔離裝置 6）機柜與附件等2、預測系統(tǒng)軟件部分1）預測系統(tǒng)軟件平臺 2）短期預測軟件 3）超短期預測軟件 4）通信接口開發(fā)軟件等3、自動遙測站（即測風塔，包括其數(shù)據(jù)采集、傳輸）1）數(shù)據(jù)采集器 2）數(shù)字適配器 3）模擬適配器 4）電源穩(wěn)壓器5）gprs通信終端 6）機箱 7）蓄電池

7、 8）太陽能板9）超聲波測風計 10）氣壓計 11）溫濕度計 12）防輻射通氣罩13）安裝配件 14）中心站接收軟件 15）數(shù)據(jù)存儲風電場側典型應用方案電網(wǎng)調度側典型應用方案 六、風功率預測廠家1、中國電科院推出風電功率預測系統(tǒng)wpfs ver1.02、華北電大研發(fā)成功風電功率預測系統(tǒng)3、龍源電力研發(fā)的風電場功率預測系統(tǒng)穩(wěn)定運行滿一年中國氣象局4、東潤環(huán)能公司。目前風電預測系統(tǒng)市場占有率最大的是國家電網(wǎng)下屬的東潤環(huán)能公司5、國電南瑞科技股份有限公司6、國能日新7、北京中科伏瑞電氣技術有限公司 （ fr3000f）8、兆方美迪風能工程（上海）有限公司等。注：一家之言，東潤環(huán)能公司，該公司曾表示，自己出售的系統(tǒng)采用的所有參數(shù)獲得了電網(wǎng)公司的認可，如果用國內其他企業(yè)的產(chǎn)品，會存在參數(shù)不兼容的后果。據(jù)該公司銷售人員介紹，一套設備售價100萬元。七、風功率預測系統(tǒng)規(guī)范見風電功率預測系統(tǒng)功能規(guī)范附：系統(tǒng)能夠按照風機的運行工況（有時因某種原因會調整風機出力或單臺風機故障停機），實時調整對應單臺風機的輸出功率預測。注：個人意見盡