风电功率预测系统功能要求规范

实用文档实用文档文案大全文案大全风电功率预测系统功能规范（试行）国家电网公司调度通信中心目次前言 III范围 1术语和定义 1数据准备 2数据采集与处理 3风电功率预测 5统计分析 6界面要求 7安全防护要求 8系统输出接口 8性能要求 9附录A误差计算方法 10前言范。本规范制订时参考了调度自动化系统相关国家标准、行业标准和国家电网公司企业标准。制订过程中多次召集国家电网公司科研和生产单位的专家共同讨论，广泛征求意见。统计分析、界面要求、安全防护、接口要求及性能指标等。本规范由国家电网公司国家电力调度通信中心提出并负责解释；本规范主要起草单位：中国电力科学研究院、吉林省电力有限公司。本规范主要起草人：刘纯、裴哲义、王勃、董存、石永刚、范国英、郭雷。风电功率预测系统功能规范范围采集与处理、功率预测、统计分析、界面要求、安全防护、接口要求及性能指标等。理。本规定的适用于国家电网公司经营区域内的各级电网调度机构和风电场。术语和定义WindFarm由一批风电机组或风电机组群组成的发电站。NumericalWeatherPrediction象的方法。WindPowerForecasting测和超短期预测。ShorttermWindPowerForecasting未来3天内的风电输出功率预测，时间分辨率不小于15min。超短期风电功率预测ultra-shorttermWindPowerForecasting0h~4h15min。数据准备数值天气预报、风电机组信息、风电机组及风电场运行状态、地形地貌等数据。风电场历史功率数据风电场的历史功率数据应不少于1a，时间分辨率应不小于5min。历史测风塔数据5km应至少包括10m、70mc）10min。历史数值天气预报历史数值天气预报数据应与历史功率数据相对应，时间分辨率应为15min，应包括至少三个不同层高的风速和风向以及气温、气压、湿度等参数。风电机组信息位置（经、纬度）等。风电机组及风电场运行状态风电机组及风电场运行状态数据应包括风电机组故障及人为停机记录、风电场开机容量和限电记录。地形地貌数据地形数据应为CAD10km地貌数据应通过实地勘测或卫星地图获取，包括对风电场区域内20km范围内粗糙度的描述。数据采集与处理时输出功率数据、风电机组及风电场运行状态等。实时数据的采集所有数据的采集均可自动完成，并可通过手动方式录入。数值天气预报数据应能定时自动获取。风电功率预测系统所用的实时气象数据应满足以下要求：测风塔位置应在风电场5km上风向；应至少包括10m、70m5min,,风电场风电功率预测系统应通过GPRS或光纤采集测风塔实时气象信息，时间间隔5min5min风电场实时功率数据的采集频率应小于5min，其中：a）电网调度机构的风电功率预测系统的数据应取自所在安全区的基础数据平台；b）风电场端风电功率预测系统的数据应取自风电场升压站计算机监控系统。风电机组状态数据的采集频率应小于15min，其中：功率预测系统获取；风电场端风电功率预测系统的数据应取自风电场计算机监控系统。数据的处理所有数据存入数据库前必须进行完整性及合理性检验，并对缺测和异常数据进行修正。完整性检验数据数量应等于预期记录的数据数量；数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间，中间应连续。合理性检验a）应对功率、数值天气预报、测风塔等数据进行越限检验，可手动设置限值范围；b）应对功率的变化率进行检验，可手动设置变化率限值；应对功率的均值及标准差进行检验；应对测风塔不同层高数据进行相关性检验；应根据测风数据与功率数据的关系对数据进行相关性检验。不合理及缺测数据的处理g）大于装机容量的功率应以装机容量替代；小于零的功率应以零替代；其余不合理功率应以前一时刻功率替代；测风塔缺测及不合理数据以其余层高数据根据相关性原理进行修正件的以前后相邻时刻的数据进行插补；数值天气预报缺测及不合理数据应以前后相邻时刻的数据进行插补；l）m）所有缺测和异常数据均可由人工补录或修正。数据的存储应存储系统运行期间所有时刻的数值天气预报数据；15min数据；应存储每次执行的短期风电功率预测的所有预测结果；应存储每15mine）预测曲线经过人工修正后应存储修正前后的所有预测结果；f）所有数据应至少保存10a。风电功率预测应根据风电场所处地理位置的气候特征和风电场历史数据情况建特定的预测模型进行风电场的功率预测，根据预测时间尺度的不同和实际应用的具体需求，宜采用多种方法及模型，预测的空间要求预测的最小单位为单个风电场。风电场端的风电功率预测系统能够预测本风电场的输出功率。电网调度端的风电功率预测系统应能够预测单个风电场辖区域的风电输出功率。预测的时间要求短期风电功率预测应至少能够预测风电场未来3天的风电输出功率，时间分辨率为15min。超短期风电功率预测能够预测未来0h~4h15min。系统启动方式短期风电功率预测应能够设置每日预测的启动时间及次数。短期风电功率预测系统应支持自动启动预测和手动启动预测。15min其他要求支持限电和风电机组故障等特殊情况下的功率预测。应考虑风电场装机扩容对发电的影响，支持不断扩建中的风电场的功率预测。理。能够对预测曲线进行误差估计，预测给定置信度的误差范围。统计分析数据统计参与统计数据的时间范围可任意选定；历史功率数据统计应包括数据完整性统计、频率分布统计、变化率统计等；向频率分布统计等。率、利用小时数及平均负荷率等参数的统计，并支持自动生成指定格式的报表。相关性校验出数据的不确定性可能引入的误差。误差统计差率、相关性系数等，各指标的计算方法见附录。误差分析能根据误差统计和相关性校验的结果，判定误差产生的原因。考核统计能对调度管辖范围内的各风电场上报的预测曲线进行误差统计。界面要求展示界面（群）显示风电场（群）的实时功率及预测功率，页面更新周期不应超过5min。率曲线需实时更新，更新周期不应超过5min。应支持不同时刻预测结果的同步显示。格等多种可视化手段。对测风塔数据和数值天气预报数据进行展示。操作界面应支持预测曲线的人工修改。应具备开机容量设置、调度限电设置及查询页面。应支持异常数据定义的设置，支持异常数据以特殊标识显示。应具备系统用户添加和管理功能运行操作人员、浏览用户等不同级别的用户权限。统计查询界面电机组台数、接入变电站名称、接入电压等级以及开发商等。应支持多预测结果的误差统计，提供表格、曲线、直方图等多种展示手段。其他要求应具备系统运行状态监视页面，实时显示系统运行状态。所有的表格、曲线应同时支持打印输出和电子表格输出。安全防护要求电网调度机构的风电功率预测系统应运行于安全区Ⅱ或安全区Ⅲ运行于同一安全区。风电场的风电功率预测系统应与调度机构的风电功率预测系统运行于同一安全区。按照电力二次系统安全防护规定的要求隔离装置。系统输出接口电网调度机构的风电功率预测系统向基础数据平台提供次日96点单个风电场和区域风电功率预测数据；每15min4h15min。风电场的风电功率预测系统应根据调度部门的要求向上级调度机构的风电功率预测系9615min4h15min。线时，同时上报与预测曲线相同时段的风电场预计开机容量和测风数据。场测风塔的测风数据，时间分辨率不大于5min。风电功率预测系统具备与其它经过电网调度机构认定的预测算法的通用接口。性能要求电网调度机构的风电功率预测系统应至少可扩容至200率预测。风电功率预测模型计算时间应小于5min。单个风电场短期预测月均方根误差应小于204h15%。99%。99%。附录A误差计算方法1、均方根误差（RMSE）PP2Mi Pii1Capn2、平均绝对误差（MAE）