風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

1、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望華僑大學(xué)信息學(xué)院華僑大學(xué)信息學(xué)院10電氣電氣B 吳敏玲吳敏玲發(fā)展風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的背景發(fā)展風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的背景 電力系統(tǒng)是一個(gè)電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。維持發(fā)電、輸電、。維持發(fā)電、輸電、用電之間的功率平衡是電網(wǎng)的責(zé)任。沒有風(fēng)電的電力系統(tǒng)，用電之間的功率平衡是電網(wǎng)的責(zé)任。沒有風(fēng)電的電力系統(tǒng)，電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線可以制定發(fā)電計(jì)劃，滿足次可以制定發(fā)電計(jì)劃，滿足次日的電力需求。風(fēng)電場(chǎng)輸出功率具有日的電力需求。風(fēng)電場(chǎng)輸出功率具有波動(dòng)性和間歇性波動(dòng)性和間歇性，風(fēng)，風(fēng)電的大規(guī)模接入導(dǎo)致發(fā)電計(jì)劃制定難度大大增加

2、，風(fēng)電給電的大規(guī)模接入導(dǎo)致發(fā)電計(jì)劃制定難度大大增加，風(fēng)電給電力系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn)。電力系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn)。 目前風(fēng)電對(duì)全網(wǎng)的電力平衡已經(jīng)帶來很大的影響。目前風(fēng)電對(duì)全網(wǎng)的電力平衡已經(jīng)帶來很大的影響。對(duì)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)是緩解電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻壓力，風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)是緩解電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻壓力，提高風(fēng)電接納能力的有效手段之一。同時(shí)，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)提高風(fēng)電接納能力的有效手段之一。同時(shí)，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)還可以指導(dǎo)風(fēng)電場(chǎng)的檢修計(jì)劃，提高風(fēng)能利用率，提高風(fēng)還可以指導(dǎo)風(fēng)電場(chǎng)的檢修計(jì)劃，提高風(fēng)能利用率，提高風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)電功率預(yù)測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀 風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)尺度風(fēng)電

3、場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)尺度 超短期預(yù)測(cè)：超短期預(yù)測(cè)：以分鐘為預(yù)測(cè)單位，用于機(jī)組控制以分鐘為預(yù)測(cè)單位，用于機(jī)組控制 短期預(yù)測(cè)：短期預(yù)測(cè)：以小時(shí)為預(yù)測(cè)單位，用于電網(wǎng)合理調(diào)度、保證以小時(shí)為預(yù)測(cè)單位，用于電網(wǎng)合理調(diào)度、保證電能質(zhì)量；也可為風(fēng)電場(chǎng)參與競(jìng)價(jià)上網(wǎng)提供保證電能質(zhì)量；也可為風(fēng)電場(chǎng)參與競(jìng)價(jià)上網(wǎng)提供保證 中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)：中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)：以天、周或月為預(yù)測(cè)單位，主要用于機(jī)組檢以天、周或月為預(yù)測(cè)單位，主要用于機(jī)組檢修安排或調(diào)試修安排或調(diào)試 長(zhǎng)期預(yù)測(cè)：長(zhǎng)期預(yù)測(cè)：以年為單位，用于風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)以年為單位，用于風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 目前，中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)還存在比較大的困難。目前，中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)還存在比較大的困難。短期預(yù)測(cè)短期預(yù)測(cè)是目前是目前

4、應(yīng)用最為廣泛的預(yù)測(cè)技術(shù)，主要包含應(yīng)用最為廣泛的預(yù)測(cè)技術(shù)，主要包含統(tǒng)計(jì)方法、物理方法、物統(tǒng)計(jì)方法、物理方法、物理統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的混合方法。理統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的混合方法。所以下面主要以短期預(yù)測(cè)作為探究所以下面主要以短期預(yù)測(cè)作為探究對(duì)象。對(duì)象。風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型 物理法 物理法物理法應(yīng)用大氣邊界層動(dòng)力學(xué)與邊界層氣象的理論將數(shù)值天氣應(yīng)用大氣邊界層動(dòng)力學(xué)與邊界層氣象的理論將數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)輸出的較粗略預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)精細(xì)化為風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際地形、地貌條預(yù)報(bào)系統(tǒng)輸出的較粗略預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)精細(xì)化為風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際地形、地貌條件下的預(yù)報(bào)值，并將預(yù)報(bào)風(fēng)速、風(fēng)向轉(zhuǎn)換為風(fēng)電機(jī)組輪轂高度的風(fēng)件下的預(yù)報(bào)值，并將預(yù)報(bào)風(fēng)速、風(fēng)向轉(zhuǎn)換

5、為風(fēng)電機(jī)組輪轂高度的風(fēng)速、風(fēng)向，考慮風(fēng)電機(jī)組間尾流影響后，再將預(yù)報(bào)風(fēng)速應(yīng)用于風(fēng)電速、風(fēng)向，考慮風(fēng)電機(jī)組間尾流影響后，再將預(yù)報(bào)風(fēng)速應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組的功率曲線，由此得出風(fēng)電機(jī)組的預(yù)測(cè)功率，通過對(duì)所有風(fēng)電機(jī)組的功率曲線，由此得出風(fēng)電機(jī)組的預(yù)測(cè)功率，通過對(duì)所有風(fēng)電機(jī)組的預(yù)測(cè)功率求和，得到整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的預(yù)測(cè)功率。機(jī)組的預(yù)測(cè)功率求和，得到整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的預(yù)測(cè)功率。 物理法的優(yōu)點(diǎn)物理法的優(yōu)點(diǎn)在于，在于，不需要風(fēng)電場(chǎng)歷史功率數(shù)據(jù)的支持不需要風(fēng)電場(chǎng)歷史功率數(shù)據(jù)的支持，可在，可在物理模型的作用下，根據(jù)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)物理模型的作用下，根據(jù)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)，適用于無歷史功率數(shù)據(jù)的新

6、建風(fēng)電場(chǎng)。測(cè)，適用于無歷史功率數(shù)據(jù)的新建風(fēng)電場(chǎng)。 此外，物理法可以對(duì)每一個(gè)大氣過程進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)此外，物理法可以對(duì)每一個(gè)大氣過程進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化預(yù)測(cè)模型，從而使預(yù)測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。果優(yōu)化預(yù)測(cè)模型，從而使預(yù)測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。物理法的缺點(diǎn)物理法的缺點(diǎn)是對(duì)由錯(cuò)是對(duì)由錯(cuò)誤的初始信息所引起的系統(tǒng)誤差非常敏感，如風(fēng)電場(chǎng)地形、地貌的誤的初始信息所引起的系統(tǒng)誤差非常敏感，如風(fēng)電場(chǎng)地形、地貌的描述偏差等。描述偏差等。統(tǒng)計(jì)法 統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)法基于基于“學(xué)習(xí)算法學(xué)習(xí)算法”，通過一種或多種算法建立，通過一種或多種算法建立數(shù)值天氣數(shù)值天氣預(yù)報(bào)歷史數(shù)據(jù)與風(fēng)電場(chǎng)歷史輸出功率數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系預(yù)報(bào)歷史數(shù)據(jù)與風(fēng)電場(chǎng)歷史輸出

7、功率數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，再根據(jù)該關(guān)，再根據(jù)該關(guān)系，由數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)。應(yīng)用于風(fēng)電系，由數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)。應(yīng)用于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)中的統(tǒng)計(jì)法主要有遞歸功率預(yù)測(cè)中的統(tǒng)計(jì)法主要有遞歸最小二乘法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持最小二乘法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等向量機(jī)等。由于。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有分布并行處理、非線性映射、方法具有分布并行處理、非線性映射、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、魯棒容錯(cuò)和泛化能力等特性，成為了功率預(yù)測(cè)中應(yīng)用自適應(yīng)學(xué)習(xí)、魯棒容錯(cuò)和泛化能力等特性，成為了功率預(yù)測(cè)中應(yīng)用最廣泛的統(tǒng)計(jì)方法。統(tǒng)計(jì)法不考慮風(fēng)電場(chǎng)局地效應(yīng)對(duì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)最廣泛的統(tǒng)計(jì)方法。統(tǒng)計(jì)法不考慮風(fēng)

8、電場(chǎng)局地效應(yīng)對(duì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的影響，無需對(duì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化處理。數(shù)據(jù)的影響，無需對(duì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化處理。其優(yōu)點(diǎn)在其優(yōu)點(diǎn)在于于，在數(shù)據(jù)完備的情況下，理論上可以使預(yù)測(cè)誤差達(dá)到最小值，預(yù)，在數(shù)據(jù)完備的情況下，理論上可以使預(yù)測(cè)誤差達(dá)到最小值，預(yù)測(cè)精度較高；但統(tǒng)計(jì)法測(cè)精度較高；但統(tǒng)計(jì)法需要大量歷史數(shù)據(jù)支持需要大量歷史數(shù)據(jù)支持，且對(duì)歷史數(shù)據(jù)變化，且對(duì)歷史數(shù)據(jù)變化規(guī)律的一致性具有很高要求。規(guī)律的一致性具有很高要求。 此外，統(tǒng)計(jì)法的建模過程帶有此外，統(tǒng)計(jì)法的建模過程帶有“黑箱黑箱”性性，不利于模型的進(jìn)一，不利于模型的進(jìn)一步優(yōu)化。因此，為了在學(xué)習(xí)過程中準(zhǔn)確的選擇氣象變量，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)步優(yōu)化。因

9、此，為了在學(xué)習(xí)過程中準(zhǔn)確的選擇氣象變量，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)法建模仍然需要具備一定的大氣物理知識(shí)。法建模仍然需要具備一定的大氣物理知識(shí)。混合法 近來，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展傾向于使用近來，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展傾向于使用多種預(yù)報(bào)方法（如物理法和統(tǒng)計(jì)法）集成預(yù)報(bào)。多種預(yù)報(bào)方法（如物理法和統(tǒng)計(jì)法）集成預(yù)報(bào)。如時(shí)間序列法（統(tǒng)計(jì)法）用于如時(shí)間序列法（統(tǒng)計(jì)法）用于6小時(shí)范圍以內(nèi)的風(fēng)小時(shí)范圍以內(nèi)的風(fēng)電功率預(yù)報(bào)時(shí)，其具有較高的預(yù)報(bào)精度，而物理電功率預(yù)報(bào)時(shí)，其具有較高的預(yù)報(bào)精度，而物理法用于法用于6-72小時(shí)范圍的預(yù)報(bào)時(shí)具有較高的精度，小時(shí)范圍的預(yù)報(bào)時(shí)具有較高的精度，因此集成兩種預(yù)報(bào)可以提高總體預(yù)報(bào)精度?，F(xiàn)已因此集成兩種

10、預(yù)報(bào)可以提高總體預(yù)報(bào)精度?，F(xiàn)已投入使用的混合方法預(yù)報(bào)系統(tǒng)有丹麥的投入使用的混合方法預(yù)報(bào)系統(tǒng)有丹麥的Zephyr和和包括包括7個(gè)國(guó)家的個(gè)國(guó)家的23個(gè)機(jī)構(gòu)參與研發(fā)的新一代風(fēng)電功個(gè)機(jī)構(gòu)參與研發(fā)的新一代風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)率預(yù)測(cè)系統(tǒng)ANEMOS。國(guó)外風(fēng)電功率預(yù)測(cè)現(xiàn)狀 國(guó)外風(fēng)電率預(yù)測(cè)研究工作起步較早，國(guó)外風(fēng)電率預(yù)測(cè)研究工作起步較早，比較有代表性的方法主要有：丹麥的比較有代表性的方法主要有：丹麥的Ris國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Prediktor預(yù)測(cè)系統(tǒng)預(yù)測(cè)系統(tǒng)、西班牙、西班牙的的LocalPred預(yù)測(cè)系統(tǒng)預(yù)測(cè)系統(tǒng)和德國(guó)的和德國(guó)的AWPT預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)等。其主體思想均是利用數(shù)值天氣預(yù)等。其主體思想均是利用數(shù)值

11、天氣預(yù)測(cè)提供風(fēng)機(jī)輪轂高度的風(fēng)速、風(fēng)向等預(yù)測(cè)測(cè)提供風(fēng)機(jī)輪轂高度的風(fēng)速、風(fēng)向等預(yù)測(cè)信息，然后利用風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模塊提供風(fēng)信息，然后利用風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模塊提供風(fēng)電功率預(yù)測(cè)。電功率預(yù)測(cè)。國(guó)外風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)介紹國(guó)內(nèi)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)現(xiàn)狀 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電起步雖然晚，但是在近十年來的發(fā)展勢(shì)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電起步雖然晚，但是在近十年來的發(fā)展勢(shì)頭卻不容忽視。但是就是因?yàn)槠渌俣冗^快的發(fā)展，導(dǎo)致了頭卻不容忽視。但是就是因?yàn)槠渌俣冗^快的發(fā)展，導(dǎo)致了風(fēng)電行業(yè)出現(xiàn)了重量不重質(zhì)的結(jié)果。近五年來，從下面的風(fēng)電行業(yè)出現(xiàn)了重量不重質(zhì)的結(jié)果。近五年來，從下面的表格可以看出，雖然風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量還在不斷持續(xù)的發(fā)表格可以看出，雖然風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容

12、量還在不斷持續(xù)的發(fā)展，但其增長(zhǎng)率顯然明顯放慢了，其發(fā)電開始展，但其增長(zhǎng)率顯然明顯放慢了，其發(fā)電開始由速度由速度/規(guī)規(guī)模導(dǎo)向型發(fā)展轉(zhuǎn)向質(zhì)量模導(dǎo)向型發(fā)展轉(zhuǎn)向質(zhì)量/效率導(dǎo)向型發(fā)展效率導(dǎo)向型發(fā)展。因?yàn)槿绱朔N種。因?yàn)槿绱朔N種的原因，我國(guó)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)在近年來才開始受到行業(yè)的重的原因，我國(guó)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)在近年來才開始受到行業(yè)的重視，其現(xiàn)在仍處于起步階段。視，其現(xiàn)在仍處于起步階段。 我國(guó)目前已經(jīng)開發(fā)了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)我國(guó)目前已經(jīng)開發(fā)了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等統(tǒng)計(jì)方法的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型，以及基于線性化和計(jì)算等統(tǒng)計(jì)方法的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型，以及基于線性化和計(jì)算流體力學(xué)的物理模型，同時(shí)正在開展多種統(tǒng)計(jì)

13、方法聯(lián)合應(yīng)流體力學(xué)的物理模型，同時(shí)正在開展多種統(tǒng)計(jì)方法聯(lián)合應(yīng)用研究及統(tǒng)計(jì)方法與物理方法混合預(yù)測(cè)模型的研究。用研究及統(tǒng)計(jì)方法與物理方法混合預(yù)測(cè)模型的研究。 時(shí)間時(shí)間 成果成果2008年年11月月我國(guó)首套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電功率預(yù)我國(guó)首套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)測(cè)系統(tǒng)WPFS由中國(guó)電力科學(xué)研究院研發(fā)完由中國(guó)電力科學(xué)研究院研發(fā)完成，并于吉林省電力調(diào)度中心正式投入運(yùn)成，并于吉林省電力調(diào)度中心正式投入運(yùn)行行2009年年10月月江蘇風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)試點(diǎn)工作順利江蘇風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)試點(diǎn)工作順利完成完成2009年年11至至12月月西北電網(wǎng)、寧夏電網(wǎng)、甘肅電網(wǎng)、遼寧電西北電網(wǎng)、寧夏電網(wǎng)、甘肅

14、電網(wǎng)、遼寧電網(wǎng)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)順利投運(yùn)網(wǎng)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)順利投運(yùn)2010年年4月月以風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)為核心的上海電網(wǎng)新以風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)為核心的上海電網(wǎng)新能源接入綜合系統(tǒng)投入運(yùn)行，在國(guó)家電網(wǎng)能源接入綜合系統(tǒng)投入運(yùn)行，在國(guó)家電網(wǎng)世博企業(yè)館完成展示世博企業(yè)館完成展示 目前，全國(guó)目前，全國(guó)20個(gè)省級(jí)調(diào)度中心上線運(yùn)行了風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系個(gè)省級(jí)調(diào)度中心上線運(yùn)行了風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，約統(tǒng)，約300個(gè)風(fēng)電場(chǎng)使用了我國(guó)自主開發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，個(gè)風(fēng)電場(chǎng)使用了我國(guó)自主開發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，預(yù)測(cè)精度滿足應(yīng)用要求。預(yù)測(cè)精度滿足應(yīng)用要求。風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的誤差 預(yù)測(cè)具有不確定性，預(yù)測(cè)誤差是客觀存預(yù)測(cè)具有不確定性，預(yù)測(cè)誤差是

15、客觀存在的。預(yù)測(cè)誤差的在的。預(yù)測(cè)誤差的來源主要來源主要有有天氣條件快天氣條件快速變化、測(cè)量數(shù)據(jù)損壞、風(fēng)電機(jī)組停運(yùn)、速變化、測(cè)量數(shù)據(jù)損壞、風(fēng)電機(jī)組停運(yùn)、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)誤差較大、預(yù)測(cè)模型不數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)誤差較大、預(yù)測(cè)模型不精確等精確等。明確預(yù)測(cè)誤差的定義有利于對(duì)預(yù)。明確預(yù)測(cè)誤差的定義有利于對(duì)預(yù)測(cè)方法的優(yōu)劣性進(jìn)行評(píng)價(jià)。常用的預(yù)測(cè)誤測(cè)方法的優(yōu)劣性進(jìn)行評(píng)價(jià)。常用的預(yù)測(cè)誤差有差有均方根誤差均方根誤差(root mean square error，RMSE)、平均絕對(duì)誤差、平均絕對(duì)誤差(mean absolute error，MAE)和平均誤差和平均誤差(mean error，ME)。 預(yù)測(cè)誤差變化曲線

16、如圖預(yù)測(cè)誤差變化曲線如圖 3 所示，所示， 其中其中為均為均方根誤差與裝機(jī)容量的比值。由圖方根誤差與裝機(jī)容量的比值。由圖 3可知，預(yù)測(cè)可知，預(yù)測(cè)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣是決定預(yù)測(cè)系統(tǒng)不確定性的重要系統(tǒng)性能的優(yōu)劣是決定預(yù)測(cè)系統(tǒng)不確定性的重要因素。因素。隨著系統(tǒng)的不斷完善，經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)的隨著系統(tǒng)的不斷完善，經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)的積累，預(yù)測(cè)誤差會(huì)逐漸較小。積累，預(yù)測(cè)誤差會(huì)逐漸較小。 對(duì)于一個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)來說，其可靠性主要取決于其預(yù)測(cè)誤對(duì)于一個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)來說，其可靠性主要取決于其預(yù)測(cè)誤差的大小，若預(yù)測(cè)誤差過大則會(huì)給風(fēng)電場(chǎng)本身帶來很大的損失和給電差的大小，若預(yù)測(cè)誤差過大則會(huì)給風(fēng)電場(chǎng)本身帶來很大的損失和給電網(wǎng)

17、調(diào)度帶來麻煩。所以如何減少風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的研究在一個(gè)風(fēng)電網(wǎng)調(diào)度帶來麻煩。所以如何減少風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的研究在一個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)里占了很重要的地位。功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)里占了很重要的地位。 據(jù)報(bào)道，在內(nèi)蒙古蒙西地區(qū)據(jù)報(bào)道，在內(nèi)蒙古蒙西地區(qū)2012年年4-5月的風(fēng)電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表上月的風(fēng)電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表上，4月某天，風(fēng)電實(shí)際發(fā)電功率是月某天，風(fēng)電實(shí)際發(fā)電功率是292萬(wàn)千瓦，預(yù)測(cè)數(shù)值是萬(wàn)千瓦，預(yù)測(cè)數(shù)值是290萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦，相差無幾；而，相差無幾；而5月的某天，實(shí)際功率是月的某天，實(shí)際功率是290萬(wàn)千瓦，預(yù)測(cè)值卻為萬(wàn)千瓦，預(yù)測(cè)值卻為500萬(wàn)千瓦，相差近萬(wàn)千瓦，相差近50%。內(nèi)蒙古電力行業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能分會(huì)秘書長(zhǎng)李建春表

18、。內(nèi)蒙古電力行業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能分會(huì)秘書長(zhǎng)李建春表示，風(fēng)電預(yù)測(cè)的示，風(fēng)電預(yù)測(cè)的偏差最高時(shí)可達(dá)到偏差最高時(shí)可達(dá)到60%-70%。國(guó)家電網(wǎng)公司國(guó)調(diào)中。國(guó)家電網(wǎng)公司國(guó)調(diào)中心水電及新能源處處長(zhǎng)裴哲義給出的心水電及新能源處處長(zhǎng)裴哲義給出的平均偏差為平均偏差為40%以上以上，這個(gè)數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)超國(guó)家規(guī)定的遠(yuǎn)超國(guó)家規(guī)定的20%。 內(nèi)蒙古電力公司調(diào)通中心副主任侯佑華負(fù)責(zé)蒙西地區(qū)的電力調(diào)內(nèi)蒙古電力公司調(diào)通中心副主任侯佑華負(fù)責(zé)蒙西地區(qū)的電力調(diào)度，在他看來，目前中國(guó)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)效果不盡如人意，侯佑華表度，在他看來，目前中國(guó)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)效果不盡如人意，侯佑華表示：示：“昨天下午給出預(yù)測(cè)，電網(wǎng)按照預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，安排好了第二天

19、每個(gè)昨天下午給出預(yù)測(cè)，電網(wǎng)按照預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，安排好了第二天每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的調(diào)度電量，風(fēng)電場(chǎng)的調(diào)度電量，而實(shí)際上，預(yù)測(cè)往往不準(zhǔn)，給電網(wǎng)調(diào)度帶來困難而實(shí)際上，預(yù)測(cè)往往不準(zhǔn)，給電網(wǎng)調(diào)度帶來困難。” 預(yù)測(cè)技術(shù)不成熟帶來的直接后果體現(xiàn)在錢的損失上。據(jù)侯佑介紹預(yù)測(cè)技術(shù)不成熟帶來的直接后果體現(xiàn)在錢的損失上。據(jù)侯佑介紹，內(nèi)蒙古的電力要通過華北電網(wǎng)送到京津等地，預(yù)測(cè)偏差會(huì)造成，內(nèi)蒙古的電力要通過華北電網(wǎng)送到京津等地，預(yù)測(cè)偏差會(huì)造成供電供電潮流波動(dòng)潮流波動(dòng)，為此，華北電網(wǎng)，為此，華北電網(wǎng)每月最高會(huì)罰蒙西電網(wǎng)每月最高會(huì)罰蒙西電網(wǎng)800萬(wàn)元萬(wàn)元。 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差偏大不單單是內(nèi)蒙風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差偏大不單單是內(nèi)蒙古一個(gè)地區(qū)存在

20、的問題。目前古一個(gè)地區(qū)存在的問題。目前 ，我，我 國(guó)國(guó) 單單 個(gè)個(gè) 風(fēng)風(fēng) 電電 場(chǎng)場(chǎng) 日前日前 預(yù)預(yù) 測(cè)測(cè) 均均 方方 根根 誤誤 差差 為為 1 0 20 ， 區(qū)區(qū) 域域 短短 期期 預(yù)預(yù) 測(cè)測(cè) 均均 方方 根根 誤誤 差差 為為 1 02 5 。 這這 與與 德德 國(guó)國(guó) 6 左左 右右 的的 預(yù)預(yù)測(cè)測(cè) 誤誤 差差 還還 有有 一一 定定 的的 差差 距，與距，與 電電 網(wǎng)網(wǎng) 負(fù)負(fù) 荷荷 預(yù)預(yù) 測(cè)測(cè) 水水 平平 相相 比差比差 距距 更更 大大 。 超超 短短 期期 預(yù)測(cè)預(yù)測(cè) 進(jìn)進(jìn) 行行 了了 一一 些些 試試 點(diǎn)點(diǎn) 研研 究究 ，提，提 前前 4 h 的的 預(yù)預(yù) 測(cè)測(cè) 均均 方方 根根 誤

21、誤 差差 為為 1 0 1 8 。 通過以下表格數(shù)據(jù)更能清楚看到這一通過以下表格數(shù)據(jù)更能清楚看到這一點(diǎn)。點(diǎn)。 涉及風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的相關(guān)規(guī)范 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性與風(fēng)電事故發(fā)生幾率有很大程風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性與風(fēng)電事故發(fā)生幾率有很大程度的關(guān)聯(lián)。度的關(guān)聯(lián)。 在我國(guó)的風(fēng)電發(fā)電場(chǎng)中，因?yàn)轭A(yù)測(cè)值在我國(guó)的風(fēng)電發(fā)電場(chǎng)中，因?yàn)轭A(yù)測(cè)值偏大偏大而導(dǎo)致而導(dǎo)致電網(wǎng)電網(wǎng)調(diào)度出現(xiàn)問題調(diào)度出現(xiàn)問題和預(yù)測(cè)值和預(yù)測(cè)值偏小偏小而導(dǎo)致不得不而導(dǎo)致不得不棄風(fēng)棄風(fēng)的情況時(shí)不的情況時(shí)不時(shí)會(huì)發(fā)生。時(shí)會(huì)發(fā)生。 國(guó)家電網(wǎng)公司國(guó)調(diào)中心水電及新能源處處長(zhǎng)國(guó)家電網(wǎng)公司國(guó)調(diào)中心水電及新能源處處長(zhǎng)裴哲義裴哲義曾曾在一篇報(bào)道中表示：為了保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行

22、和風(fēng)電充在一篇報(bào)道中表示：為了保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和風(fēng)電充分消納，國(guó)家電網(wǎng)公司組織所屬科研單位積極開展風(fēng)電接分消納，國(guó)家電網(wǎng)公司組織所屬科研單位積極開展風(fēng)電接納能力研究和評(píng)估工作，指導(dǎo)風(fēng)電運(yùn)行。在實(shí)際調(diào)度工作納能力研究和評(píng)估工作，指導(dǎo)風(fēng)電運(yùn)行。在實(shí)際調(diào)度工作中，中，積極推進(jìn)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)和監(jiān)控體系建設(shè)，根據(jù)風(fēng)電預(yù)積極推進(jìn)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)和監(jiān)控體系建設(shè)，根據(jù)風(fēng)電預(yù)測(cè)情況，測(cè)情況，統(tǒng)籌常規(guī)能源和風(fēng)電的運(yùn)行，將風(fēng)電納入月度電統(tǒng)籌常規(guī)能源和風(fēng)電的運(yùn)行，將風(fēng)電納入月度電量平衡和日前調(diào)度計(jì)劃管理，量平衡和日前調(diào)度計(jì)劃管理，保證了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和保證了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和風(fēng)電的充分利用。風(fēng)電的充分利用。 為什么會(huì)

23、導(dǎo)致這種質(zhì)量跟不上數(shù)量的尷為什么會(huì)導(dǎo)致這種質(zhì)量跟不上數(shù)量的尷尬的局面呢？歸根到底還是那個(gè)老問題尬的局面呢？歸根到底還是那個(gè)老問題風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展過程中只注重速度和規(guī)模而風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展過程中只注重速度和規(guī)模而忽略了技術(shù)與效率忽略了技術(shù)與效率。 終于在我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)近年來頻頻發(fā)生事終于在我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)近年來頻頻發(fā)生事故后，國(guó)家終于不得不重視起風(fēng)電行業(yè)的故后，國(guó)家終于不得不重視起風(fēng)電行業(yè)的規(guī)范，加快建立起了規(guī)范，加快建立起了涉及風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方涉及風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方面的風(fēng)電發(fā)電的相關(guān)規(guī)范面的風(fēng)電發(fā)電的相關(guān)規(guī)范。近年來我國(guó)風(fēng)電事故 時(shí)間時(shí)間 事故事故2010年年1月月大唐左云項(xiàng)目的風(fēng)機(jī)倒塌大唐左云項(xiàng)目的風(fēng)機(jī)倒塌2010年年1

24、月月東汽華能寶龍山風(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)燒毀事故東汽華能寶龍山風(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)燒毀事故2010年年4月月內(nèi)蒙巴音錫勒風(fēng)場(chǎng)機(jī)組著火內(nèi)蒙巴音錫勒風(fēng)場(chǎng)機(jī)組著火2010年年7月月丹東海洋紅風(fēng)電場(chǎng)丹東海洋紅風(fēng)電場(chǎng)8號(hào)風(fēng)機(jī)故障號(hào)風(fēng)機(jī)故障2010年年8月月甘肅瓜州在建風(fēng)機(jī)組發(fā)生倒塌甘肅瓜州在建風(fēng)機(jī)組發(fā)生倒塌2011年年2月月酒泉風(fēng)電基地電纜頭三相短路故障酒泉風(fēng)電基地電纜頭三相短路故障僅2011年6月到8月建立的規(guī)范關(guān)于印發(fā)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)管關(guān)于印發(fā)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)管理暫行辦法的通知理暫行辦法的通知關(guān)于加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行管理的關(guān)于加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行管理的通知通知關(guān)于分散式接入風(fēng)電開發(fā)的通知關(guān)于分散式接入風(fēng)電開發(fā)的通知大型風(fēng)電場(chǎng)

25、并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范大型風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范風(fēng)電開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法風(fēng)電開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法風(fēng)電功率預(yù)測(cè)存在的問題風(fēng)電功率預(yù)測(cè)存在的問題1 1、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)還沒建立完善的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)還沒建立完善的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。在我國(guó)，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式在我國(guó)，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式還沒有建立，國(guó)內(nèi)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)采用還沒有建立，國(guó)內(nèi)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)采用的還是國(guó)外的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。的還是國(guó)外的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。2 2、預(yù)測(cè)精度與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的要求相差甚遠(yuǎn)。、預(yù)測(cè)精度與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的要求相差甚遠(yuǎn)。 就目前來說，風(fēng)

26、電功率預(yù)測(cè)的誤差還是就目前來說，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的誤差還是比較大，在負(fù)荷低谷期和負(fù)荷高峰期的偏差比較大，在負(fù)荷低谷期和負(fù)荷高峰期的偏差尤為嚴(yán)重，若發(fā)電廠按照這樣的風(fēng)電預(yù)測(cè)曲尤為嚴(yán)重，若發(fā)電廠按照這樣的風(fēng)電預(yù)測(cè)曲線安排發(fā)電計(jì)劃，那么其將面臨很大的冒險(xiǎn)。線安排發(fā)電計(jì)劃，那么其將面臨很大的冒險(xiǎn)。3 3、預(yù)測(cè)的時(shí)間尺度有待改進(jìn)。、預(yù)測(cè)的時(shí)間尺度有待改進(jìn)。 隨著隨著 我我 國(guó)國(guó) 電力工業(yè)電力工業(yè) 的快的快 速速 發(fā)發(fā) 展展 ，電，電 力力 系系 統(tǒng)統(tǒng) 步步 入入 了了 大大 電電 網(wǎng)網(wǎng) 、大、大 機(jī)機(jī) 組組 時(shí)時(shí) 代代 ， 而而 大大 機(jī)組機(jī)組 起停起停 費(fèi)用費(fèi)用 較較 高高 ，短，短 周期的頻繁周期的頻繁

27、起起 停將停將 帶來帶來 巨大的巨大的 社會(huì)代價(jià)社會(huì)代價(jià) 。因此風(fēng)電并。因此風(fēng)電并網(wǎng)容量網(wǎng)容量 的進(jìn)的進(jìn) 一步增一步增 加加 客觀上要客觀上要 求求 系系 統(tǒng)統(tǒng) 運(yùn)運(yùn)行行 方方 式式 和和 發(fā)發(fā) 電電 計(jì)計(jì) 劃劃 安安 排排 必必 須須 向向 更更 長(zhǎng)長(zhǎng) 時(shí)時(shí) 間尺間尺 度度 延延 伸伸 ， 這這 也也 對(duì)對(duì) 風(fēng)風(fēng) 電電 年年 度度 、月、月 度度 等等 較較 長(zhǎng)長(zhǎng) 時(shí)時(shí) 間間 尺尺 度度 的的 預(yù)預(yù) 測(cè)測(cè) 提提 出出 了了 更更 高高 的要的要 求求 。風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的未來展望風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的未來展望 對(duì)于中國(guó)來說，風(fēng)電行業(yè)經(jīng)過了幾年的對(duì)于中國(guó)來說，風(fēng)電行業(yè)經(jīng)過了幾年的冰封期終于漸漸有回暖的跡象了，這主要有冰封期終于漸漸有回暖的跡象了，這主要有賴于國(guó)家對(duì)風(fēng)電行業(yè)進(jìn)行了一系列的規(guī)范，賴于國(guó)家對(duì)