光伏功率预测系统技术规程

目录

1、通用要求.......................................................................1

2、系统建设目标及内容............................................................2

3、系统总体技术要求.............................................................3

3.1结构要求................................................................3

3.3系统总体功能要求........................................................4

3.4系统性能要求.............................................................5

可用性指标....................................................................5

4、系统软硬件环境................................................................7

4.1硬件配置.................................................................7

4.2软件功能规范.............................................................8

5.系统设计要求..................................................................9

5.1系统管理.....................................................................9

5.2人机界面................................................................10

5.3系统维护................................................................11

5.4接口规范................................................................II

6.项目实施及服务内容..........................................................11

6.1技术服务................................................................II

6.2技术资料................................................................12

6.4安装、调试和试运行.....................................................13

6.5系统验收................................................................13

6.6保证期..................................................................14

7.供货范围....................................................................113

1、通用要求

L1总则

光伏功率预料系统是光伏发电场并网后保证电网平安、优质和经济运行的必

要技术手段。为使平罗光伏电站具备精确预报太阳能电场将来24小时负荷一一

时间曲线的实力；达到电网对太阳能电场电力负荷输出的调度要求。特制订平罗

光伏电站光伏电站功率预料技术规范书。本规范书是平罗光伏电站功率预料系统

初级阶段的技术指导，在实际执行中还要依据实践状况不断完善和改进。

投标方资质要求：

（1）具有2年以上从事电力系统自动化、高级应用探讨的经验；

（2）具有企业法人资格，注册资金150万元以上的计算机软件开发企业；

（3）有良好商业信誉的商（厂）家。经招标领导小组进行资格预审，符合参与

本次招标的商（厂）家将具有投标方资格；

（4）符合投标资格的投标方应担当投标和履约中的全部责任与义务；

（5）投标方在软件开发、调试水平和售后服务等方面具有相当实力"

其他要求：

投标方应细致阅读招标文件。投标方供应的设备技术规范应与本规范书中提

出的要求相一样，否则需提出具体的技术偏差。

本规范书提出了功率预料系统的技术要求。主要包括系统的硬件运用条件、

网络环境、主要技术参数、结构、性能及所需技术资料等方面的内容。

本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细微环节做出规

定，也未充分引述有关标注的条文，投标方应按有关标准供应符合IEC标准、国

标、行标和本规范书的优质产品。

本规范书所运用的标准及规定的条款如遇到与投标方所执行的标准不一样

时，按较高标准执行。

2、系统建设目标及内容

平罗光伏电站功率预料系统的建设目标是，建设--套综合考虑电网平安、太

阳能电场经济发电和优质发电等多目标的先进好用的光伏功率预料系统，满意电

网光伏并网要求，需实现以下口标：

（1）保证太阳能电场光伏并网全部满意相应考核要求。

（2）保证系统稳定可用，将来24小时预料精度大于75机

（3）充分利用气象资源，为光伏电站修理时间供应预料指导，以取得

经济效益。

（4）保证短期光伏功率预料时效不小于24小时，时间辨别率不小于15

分钟。

（5）保证超短期光伏功率预料时效不小于4小时，时间辨别率应不小

于15分钟。

（6）支持光伏电场扩容。

平罗光伏电厂电站光伏功率预料系统的建设内容及要求：

（1）建设太阳能电场内光伏功率预料系统。

（2）完成对太阳能电场的短期光伏功率预料。

（3）完成对太阳能电场的超短期光伏功率预料。

（4）完成对太阳能电池发电数据采集工作（光伏电池厂家对相关数据开

放）。

（5）完成对升压站EMS的数据采集工作。

（6）完成对高精度数值气象预报对接。

（7）完成对电网侧的光伏功率预料数据上报工作。

（8）完成光伏功率预料的系统搭建、建模和界面展示工作。

3、系统总体技术要求

3.1结构要求

光伏功率预料系统应满意可扩充性、平安牢靠性、开放性、精确性等要求。

系统优先采纳X86系列PC平台，必需实现与调度数据网系统对接，上传光伏功

率预料数据。

可扩充性

系统的设计在软件上要充分考虑系统的可扩充性，当系统服务项目增多和业

务量增加时，系统能平滑地进行扩充。

牢靠性

光伏功率预料系统应供应保证系统平安稳定的措施，为系统故障的隔离和解

除供应快捷的技术手段。

光伏功率预料系统应供应完善的功能保证各种故障的刚好发觉、定位、报警

和复原,系统对仝部的数据接口、模型算法分别进行监视，对故障或异样现象应

实行合理的应对措施自动消退故障，维持系统的不间断运行，对不能自动消退的

故障或系统资源不足时应刚好报警。

开放性

光伏功率预料系统应具有开放系统的体系结构（符合P0SIX100标准），保证

与相关系统的互联、互通、互操作，能实现第三方应用软件的便利接入。

投资合理性

光伏功率预料系统应尽可能充分结合现有自动化系统的软硬件平台，削减系

统软件和硬件平台的投资，保证投资的合理性。

最小的网络负荷

光伏功率预料系统应保证系统的负荷均衡和网络负荷最小，以防止功能分布

不当而引起通信的“瓶颈”效应，并有效地运用网络和主机的CPU,主机CPL•负

荷平均不超过30%o

与其它系统的互联

本系统要求能与XXX电网调度自动化系统、本太阳能电场集控系统、本太阳

能电场升压站EMS等系统互联。

3.2容量要求

系统应能满意历史功率数据和预料数据查询要求，应当保存至少5年的历史

数据，并且可以便利的进行查询。

3.3系统总体功能要求

（1）光伏功率预料系统能够预料本太阳能电场的输出功率

（2）保证光伏功率预料系统投运后，即可达到技术要求。

（3）系统具备误差分析功能。

（4）系统具备数据统计功能。

（5）实时监测电场运行状态，预料结果应对停运电池板进行处理，保证

预料精度。

（6）系统允许人工对将来预料结果进行修正，不能供应对历史预料结果

进行修正。

(7)短期光伏功率预料应能够设置每H9时之前进行预料，每大一次。

(8)超短期预料应每15分钟自动预料一次，自动滚动执行。

3.4系统性能要求

可用性指标

(1)将来72小时预料精度大于75%o

(2)系统运行寿命，15年。

(3)系统预料合格率：＞99S

(4)系统在线时间：＞99%。

3.4.2牢靠性指标

(1)光伏功率预料应不受太阳能电场电池检修和扩建限制，即太阳能电

场任何运行状态皆可进行功率预料。

(2)可对基础数据的有效性进行检测，由于网络传输或数据采集等缘由

出现个别错误数据，系统应能自动进行剔除，而不影响预料结果。

(3)系统硬件牢靠性应大于99%.

(4)系统月可用率应大于99%。

附录A误差计算方深

1、均方根误差（RMSE）

=S-------产-

Cap7n

2、平均绝对误差（MAE）

-----------

Cap^n

3、相关性系数"）

郊-—瓦卜（，-四］

，4--可

其中，弓$为i时刻的实际功率，夕为i时刻的预测功率.及为所有样本实际功率的平均

值，,〃为所有预测功率样本的平均值，Cap为平均开机容量，〃为样本个数.

信息处理指标

（1）光伏功率预料模型计算时间应小于2分钟。

（2）数据采集和数据上传时间误差应小于3秒钟。

3.4.4负荷率

光伏功率预料系统在最坏状况下，主机CPU负载率及网络负载必需满意以下

指标：

（1）系统主机在随意10s内，CPU平均负荷率小于35%；

（2）在任何状况下，在随意5分钟内，网络平均负载率小于12%

3.4.5存储容量

（1）当存储容量余额低于系统总体功能技术要求容量的80%时进行告警。

（2）历史数据存储时间不少于5年。

3.4.6系统启动

当操作系统启动后，光伏功率预料系统需自动启动，而不须要人为干预。

3.5系统备份和复原策略

系统供应手工数据备份手段，并供应快速精确的复原手段。

4、系统软硬件环境

硬件配置和软件设计必需具备高牢靠性，并且要便于扩展、维护和运用。

4.1硬件配置

平罗光伏电站光伏功率预料系统布置于平安II区，将预料数据上报给调度数

据网络系统。光伏功率预料系统由单机系统构成，EMS升压站数据和光伏电站监

控服务器同时布置于•平安II区，可干脆进行数据采集。数值气象预报数据需经

过互联网进行采集。

4.2软件功能规范

总体要求

软件设计遵循相关国际、国家标准，如X-Window/Motif（或其他图形界面标

准）、TCP/IP、OPC、IEC102等,可以便利地进行安装、对接。

系统软件模块功能规范

投标方供应的系统软件至少具备如下功能，并对各功能具体阐述。

.1数值气象预报

历史数值天气预报数据应与历史功率数据相对应，时间辨别率应为15分钟,

时效长度24小时；

.2短期功率预料

每天上午9：00之前，计算并上报之后的24小时，逐15分钟和逐小时功率

预报；前48小时预报结果，精度＞85%：短期功率预料计算滚动周期固定为24小

时。

.3超短期功率预料

每15分钟滚动一次,供应将来4小时逐15分钟功率预料，精度＞90%。

.4数据分析与统计

供应功率精度分析报表，对比作图，报表生成等功能。

.5图形展示

以图形方式展示太阳能电场历史、现实、将来的功率曲线；供应太阳能电场

SCADA数据和力压站EMS数据的地图形展示模块；供应风资源展示图形窗口。

.6数据上报

兼容太阳能电场电力二次系统的接口，实时向调度自动化系统上传预料数

据;O

.7与光伏场集控中心平台远程通信

系统能够实现和太阳能电场中控平台的远程通信，一方面取得SCADA、EMS

数据；另一方面把预料数据回传给太阳能电场。

5.系统设计要求

5.1系统管理

光伏功率预料系统应实现对整个光伏功率预料系统中的设备、功能及权限等

进行管理，以维护光伏功叁预料系统的完整性和可用性，提高光伏功率预料系统

运行效率。

(1)设备状态管理

•供应专用画面，对系统中全部设备的状态进行管理，包括系统主机的状

态、通讯通道的状态管理。

系统内的通讯异样、系统重后、用户切换都会产生告警，告警将指出告警缘

由、设备模块；

（2）权限管理：

•设置各类操作人员的操作权限，保证系统平安运行；

•各类操作均有记录，并可查询。

（4）系统监视和告警

系统设备监视完成如下功能：

•对系统硬件设备状态进行监视；

•对各类错误能进行检索、统计、显示、记录和打印；

•错误信息包括时间、错误级别、设备类型、出错缘由和错误处理方法

等内容；

•系统各个通讯节点故障的监视；

•网络状态的监视：

（5）系统运行状态分析

系统运行分析对系统日志进行统一管理，统一分析，找出系统中存在的各类

问题，为系统的持续改进夭口运行优化供应基础。

以表格、曲线等表示方式分析统计系统性能，如1：CPU负荷、内存、磁盘占

用状况、预料精度等。

5.2人机界面

（1）应支持太阳能电场实时出力监测，页面应显示太阳能电场的实时功率

及预料功率，页面更新周期不应超过5分钟。

（2）可同时显示系统预料曲线、实际功率曲线及预料误差带。

（3）实际功率曲线需实时更新，更新周期不应超过5分钟。

（4）应支持数值天气预报数据与自动气象站、实际功率与预料功率的对

比，供应图形、表格等多种可视化手段。

（5）应支持时间序列图、云图显示、云量改变曲线等气象图表，对数值

气象预报数据进行展示。

(6)应支持预料曲线的人工修改。

(7)应具备开机容量设置、调度限电设置及查询页面。

(8)用户界面友好，经过简洁培训调度方式和安排人员可以娴熟运用。

(9)应支持太阳能电场基本信息的查询，太阳能电场基本信息应包括装

机容量、光伏机组类型、光伏机组台数、接入变电站名称、接入电压等级

以及开发商等。

(10)应支持预料结果的误差统计，供应表格、曲线、直方图等多种展示

手段。

(11)应具备系统运行状态监视页面，实时显示系统运行状态。

(12)全部的表格、曲线应同时支持打印输出和电子表格输出。

5.3系统维护

系统应尽可能削减维护人员的工作量，并供应白动维护功能。

5.4接口规范

光伏功率预料系统需供应与其他相关系统的接口，并供应相应的接入规范。

包括但不局限于：

(1)系统与光伏电站监控系统的接口。

(2)系统与自动气象站系统的接口。

(3)系统与太阳能电场EMS升压站的接口。

(4)系统与高精度数值气象预报的接口。

6.项目实施及服务内容

6.1技术服务

为用户供应技术服务如下:

全部工程设计、技术文件和说明手册，培训及供应培训资料、现场安装指导

和调试、系统调试、开通创最终验收、保证期内的技术服务。

6.2技术资料

投标方供应的技术资料必需完整、清楚、可行。在更换所用的准则、标准、

规程或修改系统技术数据时，必需征得买方同意。

6.3售后服务与技术培训

维护

负责系统投运之日起一年的系统软件免费升级及一年后的终身实惠服务。供

应24小时技术支持服务，指定相对固定的技术负责人及联络电话、传真、e-mail

等。

在用户发觉软件故障时，投标方在用户提出维护要求的4小时内作出响应，

24小时内提交故障分析报告和解决方案，5X24小时内故障得到解决。

对于用户提出的软件性能提高、功能增加等改进要求，如属于“技术协议书”

或“合同”的范畴，投标方须在2周内予以解决；如属“技术协议书”或“合同”

以外的功能开发，也应供应实惠服务。

技术培训

投标方由资深系统研发专家为买方的技术人员开设培训课程。买方的技术人

员在操作系统、光伏功率预料系统软件以及其它方面得到培训I,熟识和驾驭运行、

检查、修理和维护光伏功率预料系统。培训分为两种方式：课程培训、实