北京國(guó)能日新系統(tǒng)控制技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)SPWF-3000，具備高精度數(shù)值氣象預(yù)報(bào)功能、風(fēng)電信號(hào)數(shù)值凈化、高性能物理模型、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)通信、通用風(fēng)電信息數(shù)據(jù)接口等高科技模塊;可以準(zhǔn)確預(yù)報(bào)風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)168小時(shí)功率變化曲線。在即使沒(méi)有測(cè)風(fēng)塔的情況下，采用國(guó)能日新的虛擬測(cè)風(fēng)塔技術(shù)，風(fēng)功率系統(tǒng)短期預(yù)測(cè)精度超過(guò)80%，超短期預(yù)測(cè)精度超過(guò)90%。此處的超短期預(yù)測(cè)精度指均方根誤差<10%，計(jì)算方法為：RMSE=開(kāi)方(求平均(|預(yù)測(cè)-實(shí)際|/裝機(jī)容量)2)。

1、總體設(shè)計(jì)

風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)SPWF-3000包括硬件終端設(shè)施與國(guó)能日新自主研發(fā)的風(fēng)電預(yù)測(cè)軟件系統(tǒng)。通過(guò)采集數(shù)值氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)輸出功率數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)等數(shù)據(jù)，完成對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)、超短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)工作，并向電網(wǎng)側(cè)上傳測(cè)風(fēng)塔氣象數(shù)據(jù)和風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖

網(wǎng)絡(luò)配置圖

氣象服務(wù)器通過(guò)接收數(shù)值氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行加工處理后，經(jīng)反向隔離器將其傳送至風(fēng)功率預(yù)測(cè)服務(wù)器，功率預(yù)測(cè)服務(wù)器通過(guò)防火墻與升壓站和電場(chǎng)風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相連，進(jìn)行實(shí)發(fā)功率的采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析工作，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)服務(wù)器根據(jù)接收的數(shù)值氣象數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)、風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行并行計(jì)算處理，可以得到168小時(shí)中期功率預(yù)測(cè)和未來(lái)4小時(shí)超短期功率預(yù)測(cè)曲線，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)已投運(yùn)情況分析，我公司72小時(shí)短期的功率預(yù)測(cè)曲線精度均在80%以上，超短期功率預(yù)測(cè)曲線精度均在90%以上，完全滿足了電網(wǎng)公司對(duì)風(fēng)場(chǎng)上功率預(yù)測(cè)的技術(shù)要求，也增加了整個(gè)風(fēng)場(chǎng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

2、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)SPWF-3000技術(shù)優(yōu)勢(shì)

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

2)功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度高：超短期預(yù)測(cè)RMSE<10%(即精度>90%),短期預(yù)測(cè)RMSE<20%(即精度>80%);

3)預(yù)報(bào)時(shí)效長(zhǎng)，可預(yù)報(bào)未來(lái)7天的風(fēng)電功率，超出國(guó)家相關(guān)部門(mén)72小時(shí)(3天)的規(guī)定，為業(yè)主減少棄風(fēng);

4)具有多元化智能自適應(yīng)數(shù)據(jù)建模，自動(dòng)化程度高;

5)快速適應(yīng)新投運(yùn)風(fēng)電場(chǎng)，系統(tǒng)部署周期短;

6)虛擬測(cè)風(fēng)塔技術(shù)可以在無(wú)實(shí)體測(cè)風(fēng)塔或?qū)嶓w測(cè)風(fēng)塔無(wú)法正常工作情況下，功率預(yù)測(cè)超短期依然能正常預(yù)測(cè)并滿足電網(wǎng)要求。虛擬測(cè)風(fēng)塔技術(shù)使得系統(tǒng)的正常運(yùn)行不受極端天氣的影響，為用戶節(jié)約硬件建設(shè)成本和人工運(yùn)行維護(hù)成本;

7)支持不斷擴(kuò)建中的風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)，對(duì)于同一風(fēng)電場(chǎng)的升壓站新增的風(fēng)電場(chǎng)，我們?yōu)樵擄L(fēng)電場(chǎng)免費(fèi)建模符合電網(wǎng)規(guī)范和技術(shù)要求，安全穩(wěn)定;

8)系統(tǒng)可選配災(zāi)害預(yù)警功能模塊，能精確提前預(yù)報(bào)未來(lái)電場(chǎng)極端天氣發(fā)生(如極大風(fēng)、冰災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、海波等)，更好的為業(yè)主安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供保障依據(jù)。

3、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)SPWF-3000系統(tǒng)功能

風(fēng)電功率預(yù)測(cè)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(tái)電腦的瀏覽器上輸入功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的鏈接，便可以進(jìn)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(quán)的情況下進(jìn)行。系統(tǒng)功能如下：

1)實(shí)時(shí)監(jiān)控：預(yù)測(cè)信息、實(shí)時(shí)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(yù)測(cè)曲線展示;

3)上報(bào)管理：功率上報(bào)管理、氣象上報(bào)管理;

4)發(fā)電計(jì)劃：發(fā)電計(jì)劃管理(日前、實(shí)時(shí));

5)統(tǒng)計(jì)分析：完整性、頻率分布、功率誤差、風(fēng)速誤差、事件、電量;

6)數(shù)據(jù)報(bào)表：功率預(yù)測(cè)、實(shí)際發(fā)電、發(fā)電申報(bào)、風(fēng)能統(tǒng)計(jì)(日、月);

7)系統(tǒng)設(shè)置：開(kāi)機(jī)容量、限電、故障、檢修設(shè)置;

8)用戶管理：瀏覽員、操作員、管理員;

9)系統(tǒng)診斷:實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。