青海省调-功率预测系统培训20141204

1、新能源发电功率预测系统,2,光伏电站/风电场功率预测系统是指以数值气象预报为基础，搭建完备的数据库系统，利用各种通讯接口采集风电场监控系统数据，针对不同电场的情况，采用不同预测技术，对各个电场进行风功率预测模型建模，提供人性化的人机交互界面，对电场进行功率预测，为电场管理工作提供辅助手段。 电场功率预测系统根据电场的历史功率、历史气象、地形地貌、数值天气预报、发电机组运行状态等数据建立风电场输出功率的预测模型，以实测气象、功率和数值天气预报数据作为模型的输入，结合电场机组的设备状态及运行工况，得到电场未来的输出功率。根据预测时间尺度的不同和实际应用的具体需求，采用多方法及模型，形成最优预测策略

2、。,功率预测的定义,3,基本要求,可以完成电场0-24小时、0-48小时、0-72小时短期功率预测，时间分辨率为15分钟； 可以完成电场0-4小时超短期功率滚动预测，时间分辨率为15分钟； 支持多个电场、多条集电线功率预测； 支持多数值预报气象源、多种预测模型同步预测； 考虑出力受限和故障对电场发电能力的影响，支持限电和机组故障等特殊情况下的功率预测； 考虑电场装机扩容对发电的影响，支持不断扩建中的电场的功率预测； 结合实时气象观测系统，可以完成理论电量，损失电量的计算。,4,系统拓朴结构,5,z,软件平台技术,数值天气预报技术,预测模型技术,理论发电能力计算,主要技术,6,系统采用JAVA语

3、言开发，B/S结构、界面友好，使用方便； 软件采用松耦合设计，便于系统升级、二次开发； 系统支持跨平台运行，支持Windows、Linux以及Unix系统。,软件平台,7,数值天气预报,8,数值天气预报计算流程： 初值场：欧洲气象中心、德国气象局、美国国家海洋和大气管理局； 支持单位：中国气象局、中国电科院、中科院大气物理研究所； 中尺度天气预报模式：WRF模式、MM5模式； 降尺度嵌套计算； 气象数据同化技术。,数值天气预报,9,定义：应用大气边界层动力学与边界层气象的理论将数值天气预报数据精细化为电场实际地形、地貌条件下的电机组区域的福照度，风速，风向等气象信息，考虑当地影响后，再将预测风

4、速应用于发电机组的功率曲线，由此得出发电机组的预测功率，最后，对所有发电机组的预测功率求和，得到整个电场的预测功率。,物理模型,特点： 不需要电场历史功率数据的支持，适用于新建电场； 可以对每一个大气过程进行详细的分析，并根据分析结果优化预测模型； 对由错误的初始信息所引起的系统误差非常敏感； 计算过程复杂、技术门槛较高。,预测模型技术,10,物理模型,粗糙度变化影响,地形变化影响,尾流影响,预测模型技术,11,定义：统计法基于“学习算法”，通过一种或多种算法建立NWP历史数据与测得的电场历史输出功率数据之间的联系，再根据该关系式，由NWP数据对电场输出功率进行预测。,统计模型,特点： 在数据

5、完备的情况下，理论上可以使预测误差达到最小值； 需要大量历史数据的支持，不适用于新建电场，对历史数据变化规律的一致性有很高的要求； 统计法的建模过程带有“黑箱”性。,预测模型技术,12,统计模型,统计方法： 时间序列分析 人工神经网络 支持向量机 模糊逻辑,预测模型技术,13,预测模型技术,中、短期建模,14,超短期建模,多元时间序列算法,参数化模型 M1 M2 M3 M4 非参数化模型 M6,模型优化选择,未来0-4小时 超短期预测结果,预测模型技术,15,新能源发电功率预测系统,登录控制,实时监控,功率曲线,气象信息,高级应用,统计报表,系统管理,接口通讯,安全控制，权限区分,全景展示，当

6、日功率曲线，气象曲线, 数据监控,预测功率曲线，历史功率曲线,风向，风速，福照度，温度，湿度，预测实时对比,发电计划，目标电压管理，理论及损失电量计算,电场管理，用户管理，系统管理,天气预报，实时功率，实时气象测量，运行状态,上报管理,上报设置，上报历史，手动上报,预测指标，功率指标，气象指标，运行统计，数据报表,预测功能模块,理论发电意义,随着新能源发电的快速发展，受电网调峰容量限制，限电以成为普遍现象，合理评估电场在限电时段的理论出力，意义在于： （1）科学评估限电时段的电场限电电量； （2）科学评估限电时段的电场功率预测精度； （3）合理制定电场出力恢复期间的发电计划。,3,基于特征机组

7、的卡尔曼滤波模式,8,基于实时测量气象数据的电场理论出力计算原理：,基于实时气象测量的物理模式,10,测风塔 测风数据,风电场理论功率/发电量,11,基于实时气象测量的物理模式,基于实时气象与机组的ANN模式,15,电场理论出力评估方法,16,电场限电电量评估方法,以限电时段的预测功率为参考,20,限电时段,电场限电电量评估方法,以风电场理论功率计算值为参考,21,限电时段,电场限电电量评估方法,23,1.光伏发电站功率预测系统应运行于电力二次系统安全区，满足电力调度数据网接入要求。 2.光伏电站功率预测系统与青海省调主站端信息交互基于TCP/IP协议,采用问答式规约 ，在原有的IEC-608

8、70-5-102协议的基础上修改而成。 3.光伏电站应按时向电力调度机构报送日前及超短期（未来4小时）光功率预测曲线，电力调度机构按照光功率预测上报及时率和预测误差对光伏电站进行考核。,电站功率预测系统相关要求,1.光伏电站短期功率预测结果未上传的，扣 400 分；上传率低于 99的，每降低 1 个百分点扣 3 分；准确率低于 80或合格率低于 80的，每降低 1 个百分点扣 5 分,最多扣 300分。 2. 光伏电站超短期功率预测结果不上传的，扣 400 分；上传率低于 99的，每降低 1 个百分点扣 3 分；准确率小于 80或合格率小于 80的，每降低 1 个百分点扣 5 分，最多扣300

9、 分。 3.光伏电站应向调度机构准确、实时地传输自动化信息。信息量传输不完整、不准确的，每项每月扣100分。 4.光伏电站短期功率预测月均准确率每超过标准 1 个百分点，奖励 20 分；超短期预测月均准确率每超过标准 1 个百分点，奖励 10 分。,青海省调光伏电站调度运行评价办法对功率预测上传相关要求：,电站自动化运行人员日常应做好功率预测系统运维工作,1.建立电站功率预测系统日常运行维护制度和功率预测系统应急预案 2.对于短期功率预测信息，省调主站要求每日8:00前上报未来3日288点预测信息，电站运行值班人员每日8:30前完成检查功率预测信息是否上传省调，（省调检查地址：:8080/gfaccess）如未上传，需进行人工补数，同时完成手动上传。 3.针对外界网络故障，导致天气预报无法下载，功率无法自动预测问题，新能源电站运维人员需及时手动干预，参考历史数据