風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)簡介

風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)簡介風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)簡介風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)簡介目錄目的和意義 3國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀 3國外現(xiàn)狀 3國內(nèi)現(xiàn)狀 4風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)技術(shù)特點 53.1 氣象信息實時監(jiān)測系統(tǒng).....................................................5超短期風(fēng)電功率預(yù)測 5短期風(fēng)電功率預(yù)測 6風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)軟件平臺 8目的和意義，對風(fēng)電輸出功率進(jìn)行預(yù)測被認(rèn)為是提高電網(wǎng)調(diào)峰能力、 增強(qiáng)電網(wǎng)接納風(fēng)電的能力、改善電力系統(tǒng)運行安全性與經(jīng)濟(jì)性的最有效、經(jīng)濟(jì)的手段之一。首先，對風(fēng)電場力進(jìn)行短期預(yù)，將使電力調(diào)度部門能夠提前為風(fēng)電出力變化及時調(diào)整調(diào)度計劃，從而少系統(tǒng)的備用容量、降低電力系統(tǒng)運行成本。這是減輕風(fēng)電對電網(wǎng)造成不利影響、提高統(tǒng)中風(fēng)電裝機(jī)比例的一種有效途徑。其次， 從發(fā)電企業(yè)（風(fēng)電場）的角度來考慮，將來風(fēng)電一旦參與市場競爭，與其他可控的發(fā)電方式相比,風(fēng)電的間歇性將大大削弱風(fēng)電的競爭力，而且還會由于供電的不可靠性受到經(jīng)濟(jì)懲罰。提前對風(fēng)電場出力進(jìn)行預(yù)報，將在很大程度上提高風(fēng)力發(fā)電的市場競爭力。國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀國外現(xiàn)狀20德國太陽能技術(shù)研究所開發(fā)的風(fēng)電管理系統(tǒng)（WPMS是目前商業(yè)化運行最為成熟的統(tǒng)。德國、意大利、奧地利以及埃及等多個國家的電網(wǎng)調(diào)度中心均安裝了該系統(tǒng)，目前該系統(tǒng)對于單個風(fēng)電場的日前預(yù)報精度約為85流右。丹麥Ris?國家可再生能源實驗室與丹麥技術(shù)大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng) Zephyr，目前丹麥所有電網(wǎng)公司均采用了該預(yù)測系統(tǒng)。 此外，美國、西班牙、英國、法國、愛爾蘭等風(fēng)電發(fā)展較快的歐美國家紛紛開始開發(fā)和應(yīng)用風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)， 其中TrueWindSolutionsE-WindEcoledesMinesdeParisAWPP,SSIPREd_coDMIHIRPOM調(diào)研發(fā)適用于復(fù)雜地形、極端天氣條件以及海上風(fēng)電場的預(yù)測技術(shù)。在

強(qiáng)2002年歐盟啟動的“開發(fā)下一代陸上與海上風(fēng)電場風(fēng)能預(yù)測系統(tǒng)” 項（“DevelopmentofaNextGenerationWindResourceForecastingSystemfortheLarge-ScaleIntegrationofOnshoreandOffshoreWindFarmsANEMOS）國內(nèi)現(xiàn)狀網(wǎng)電力科學(xué)研究院自主研發(fā)的風(fēng)電場功率預(yù)測系統(tǒng)于福建省電力公司、

國內(nèi)蒙烏拉特風(fēng)電場等不同現(xiàn)場投運，預(yù)測精度達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，并在我國首次實現(xiàn)超短期預(yù)測功能，預(yù)測精度可滿足國家電網(wǎng)公司相功能規(guī)范要求， 接近或達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平。國網(wǎng)電力科學(xué)研究院的風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)將于近期在華北電網(wǎng)公司東北電網(wǎng)公司投運現(xiàn)場驗證。中國電力科學(xué)研究院研發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)在我國多家網(wǎng)省電力公司投運，預(yù)測精度已滿足國家電網(wǎng)公司相關(guān)功能規(guī)范要求，的水平。

接近或達(dá)到國外同類產(chǎn)品目前所有運行的風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)均為針對單一電場的功率預(yù)測系統(tǒng)， 缺乏針對整體區(qū)域性大規(guī)模新能源電站（群）的綜合預(yù)測，綜合考慮區(qū)域間大氣科學(xué)、邊界層物理等約束條件的不同對新能源電站發(fā)電能力的影響。能源產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，亟需加強(qiáng)大規(guī)模區(qū)域性新能源電站（群的相關(guān)研究。

隨著我國大規(guī)模新發(fā)電功率預(yù)測風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)技術(shù)特點氣象信息實時監(jiān)測系統(tǒng)氣象信息 實時監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，為風(fēng)功率預(yù)測提供風(fēng)電場區(qū)氣象實時數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)超期功率預(yù)測，并為模型校訂提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)源。實時監(jiān)測系統(tǒng)由遙測站、中心站數(shù)據(jù)采集裝置和通信通道組成，其中遙測站安裝于風(fēng)電場指定測風(fēng)塔的相應(yīng)高層，中心站數(shù)據(jù)采集裝置安裝于風(fēng)場中控樓內(nèi)，遙測站與中心站之間有光纖通道或者特高頻通信通道供用戶根據(jù)風(fēng)場實際條件進(jìn)行選擇。實時監(jiān)測系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠的微功耗數(shù)據(jù)采集器、多信道可選的無線通信接口、豐富的高精度傳感器接入、適用的機(jī)械構(gòu)件設(shè)計、功能完備的中心站數(shù)據(jù)采集軟件平臺等核心技術(shù)。105動發(fā)送氣象要素的實測數(shù)據(jù)和大值等統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

5/小值、極超短期風(fēng)電功率預(yù)測15分鐘。

0-4小時的輸出功超短期風(fēng)電功率預(yù)測一般采用數(shù)理統(tǒng)計法，數(shù)理統(tǒng)計法是對風(fēng)電場所在地測風(fēng)塔的史觀測數(shù)據(jù)和周邊氣象臺站的歷史觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理， 采用逐步BP的一種風(fēng)力預(yù)測模型。再將測風(fēng)塔實時數(shù)據(jù)作為輸入,預(yù)測結(jié)果。

經(jīng)風(fēng)力預(yù)測模型計, 即可得到超短期風(fēng)力測風(fēng)塔實時數(shù)辦VM-測\打』’(/窪站VM-測\打』’(/窪站模里實時數(shù)樸；數(shù)理統(tǒng)計預(yù)報模式一一超短期功率預(yù)測流程示意圖短期風(fēng)電功率預(yù)測15分鐘。

0-24小時的輸出短期風(fēng)電功率預(yù)測主要依靠數(shù)值氣象預(yù)報， 并根據(jù)風(fēng)電場地形的特點，輸入結(jié)果。%彖叢值預(yù)擢王作站」I%彖叢值預(yù)擢王作站」I雷達(dá)衛(wèi)星等査料鳳電場基碑地理信息論料GF$氣象資料H貝力預(yù)測值氣彖站就據(jù)擴(kuò)料1|哺岀力預(yù)髓值鳳電皈實時工力Wt將出力預(yù)需工養(yǎng)詰中心工作站ADAINTERNEGFS背景場，結(jié)WRFINTERNET向客戶提供數(shù)據(jù)下載，并通過頁面形式顯示各氣象要素場數(shù)值天氣預(yù)報系統(tǒng)流程8002000分別發(fā)布風(fēng)電場給定預(yù)報點（含測風(fēng)塔指定經(jīng)緯度）的5分鐘平均風(fēng)速5分鐘平均風(fēng)向。預(yù)測高層涵蓋風(fēng)機(jī)輪轂高度，風(fēng)電場風(fēng)塔測風(fēng)設(shè)備的安裝高層等；對應(yīng)預(yù)報點整點的 2米溫度2米相對濕風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)簡介風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)簡介小時累計雨量預(yù)報值；風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)軟件平臺B/S1）實時監(jiān)視信息：提供界面監(jiān)視測風(fēng)塔采集的各氣象要素（向等）實測、預(yù)測值；2）/歷史信息：3）/歷史信息：力歷史數(shù)據(jù)查詢、預(yù)測出力歷史數(shù)據(jù)查詢；4）誤差統(tǒng)計分析：風(fēng)力預(yù)測誤差統(tǒng)計、出力預(yù)測誤差統(tǒng)計分析。風(fēng)電出力預(yù)測系統(tǒng)是一個建立在分布式計算環(huán)境中的多模塊協(xié)作平臺， 主要米用java語言Python語言等作為開發(fā)工具語言。人機(jī)界面米用了基于瀏覽器的B/S架開發(fā)。風(fēng)電出力預(yù)測系統(tǒng)軟件平臺模塊劃分和數(shù)據(jù)流見下圖：風(fēng)電出力預(yù)測系統(tǒng)軟件平臺模塊圖各個軟件模塊的功能如下：氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)場實時有功數(shù)據(jù)、超短期風(fēng)力預(yù)測、時