北京國能日新系統(tǒng)控制技術有限公司開發(fā)的風電功率預測系統(tǒng)SPWF-3000，具備高精度數(shù)值氣象預報功能、風電信號數(shù)值凈化、高性能物理模型、網(wǎng)絡化實時通信、通用風電信息數(shù)據(jù)接口等高科技模塊;可以準確預報風電場未來168小時功率變化曲線。在即使沒有測風塔的情況下，采用國能日新的虛擬測風塔技術，風功率系統(tǒng)短期預測精度超過80%，超短期預測精度超過90%。此處的超短期預測精度指均方根誤差<10%，計算方法為：RMSE=開方(求平均(|預測-實際|/裝機容量)2)。

1、總體設計

風電功率預測系統(tǒng)SPWF-3000包括硬件終端設施與國能日新自主研發(fā)的風電預測軟件系統(tǒng)。通過采集數(shù)值氣象預報數(shù)據(jù)、實時測風塔數(shù)據(jù)、實時輸出功率數(shù)據(jù)、風電機組狀態(tài)等數(shù)據(jù)，完成對風電場的短期風電功率預測、超短期風電功率預測工作，并向電網(wǎng)側上傳測風塔氣象數(shù)據(jù)和風功率預測數(shù)據(jù)。

風功率預測系統(tǒng)組織結構圖

網(wǎng)絡配置圖

氣象服務器通過接收數(shù)值氣象預報數(shù)據(jù)并進行加工處理后，經(jīng)反向隔離器將其傳送至風功率預測服務器，功率預測服務器通過防火墻與升壓站和電場風機監(jiān)控系統(tǒng)相連，進行實發(fā)功率的采集、存儲、統(tǒng)計、分析工作，風電功率預測服務器根據(jù)接收的數(shù)值氣象數(shù)據(jù)、實時測風塔數(shù)據(jù)、風機數(shù)據(jù)進行并行計算處理，可以得到168小時中期功率預測和未來4小時超短期功率預測曲線，通過在現(xiàn)場已投運情況分析，我公司72小時短期的功率預測曲線精度均在80%以上，超短期功率預測曲線精度均在90%以上，完全滿足了電網(wǎng)公司對風場上功率預測的技術要求，也增加了整個風場風功率預測系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。

2、風電功率預測系統(tǒng)SPWF-3000技術優(yōu)勢

1)數(shù)據(jù)氣象精度高：空間精度為1*1公里，時間精度為15分鐘;

2)功率預測準確度高：超短期預測RMSE<10%(即精度>90%),短期預測RMSE<20%(即精度>80%);

3)預報時效長，可預報未來7天的風電功率，超出國家相關部門72小時(3天)的規(guī)定，為業(yè)主減少棄風;

4)具有多元化智能自適應數(shù)據(jù)建模，自動化程度高;

5)快速適應新投運風電場，系統(tǒng)部署周期短;

6)虛擬測風塔技術可以在無實體測風塔或?qū)嶓w測風塔無法正常工作情況下，功率預測超短期依然能正常預測并滿足電網(wǎng)要求。虛擬測風塔技術使得系統(tǒng)的正常運行不受極端天氣的影響，為用戶節(jié)約硬件建設成本和人工運行維護成本;

7)支持不斷擴建中的風電場功率預測，對于同一風電場的升壓站新增的風電場，我們?yōu)樵擄L電場免費建模符合電網(wǎng)規(guī)范和技術要求，安全穩(wěn)定;

8)系統(tǒng)可選配災害預警功能模塊，能精確提前預報未來電場極端天氣發(fā)生(如極大風、冰災、臺風、海波等)，更好的為業(yè)主安全生產(chǎn)運營提供保障依據(jù)。

3、風電功率預測系統(tǒng)SPWF-3000系統(tǒng)功能

風電功率預測系統(tǒng)采用B/S模式，用戶登錄系統(tǒng)不需要安裝其它軟件，在系統(tǒng)所在網(wǎng)段任何一臺電腦的瀏覽器上輸入功率預測系統(tǒng)的鏈接，便可以進入系統(tǒng)的登陸界面。所有操作必須在用戶成功登陸并授權的情況下進行。系統(tǒng)功能如下：

1)實時監(jiān)控：預測信息、實時信息、氣象信息、狀態(tài)監(jiān)控;

2)曲線展示：功率及氣象的歷史曲線展示、預測曲線展示;

3)上報管理：功率上報管理、氣象上報管理;

4)發(fā)電計劃：發(fā)電計劃管理(日前、實時);

5)統(tǒng)計分析：完整性、頻率分布、功率誤差、風速誤差、事件、電量;

6)數(shù)據(jù)報表：功率預測、實際發(fā)電、發(fā)電申報、風能統(tǒng)計(日、月);

7)系統(tǒng)設置：開機容量、限電、故障、檢修設置;

8)用戶管理：瀏覽員、操作員、管理員;

9)系統(tǒng)診斷:實時對系統(tǒng)的運行狀況進行分析統(tǒng)計。