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风电功率预测系统(SPWF-3000):

北京国能日新系统控制技术有限公司开发的风电功率预测系统SPWF-3000,具备高精度数值气象预报功能、风电信号数值净化、高性能物理模型、网络化实时通信、通用风电信息数据接口等高科技模块;可以准确预报风电场未来168小时功率变化曲线。在即使没有测风塔的情况下,采用国能日新的虚拟测风塔技术,风功率系统短期预测精度超过80%,超短期预测精度超过90%。此处的超短期预测精度指均方根误差<10%,计算方法为:RMSE=开方(求平均(|预测-实际|/装机容量)2)。

1、总体设计

风电功率预测系统SPWF-3000包括硬件终端设施与国能日新自主研发的风电预测软件系统。通过采集数值气象预报数据、实时测风塔数据、实时输出功率数据、风电机组状态等数据,完成对风电场的短期风电功率预测、超短期风电功率预测工作,并向电网侧上传测风塔气象数据和风功率预测数据。
 

国能日新风电功率预测系统(SPWF-3000)组织结构图

风功率预测系统组织结构图

国能日新风电功率预测系统(SPWF-3000)网络配制

网络配置图

气象服务器通过接收数值气象预报数据并进行加工处理后,经反向隔离器将其传送至风功率预测服务器,功率预测服务器通过防火墙与升压站和电场风机监控系统相连,进行实发功率的采集、存储、统计、分析工作,风电功率预测服务器根据接收的数值气象数据、实时测风塔数据、风机数据进行并行计算处理,可以得到168小时中期功率预测和未来4小时超短期功率预测曲线,通过在现场已投运情况分析,我公司72小时短期的功率预测曲线精度均在80%以上,超短期功率预测曲线精度均在90%以上,完全满足了电网公司对风场上功率预测的技术要求,也增加了整个风场风功率预测系统的安全性、稳定性和经济性。

2、风电功率预测系统SPWF-3000技术优势
1)数据气象精度高:空间精度为1*1公里,时间精度为15分钟;
2)功率预测准确度高:超短期预测RMSE<10%(即精度>90%),短期预测RMSE<20%(即精度>80%);


国能日新风电功率预测系统SPWF-3000技术优势


3)预报时效长,可预报未来7天的风电功率,超出国家相关部门72小时(3天)的规定,为业主减少弃风;
4)具有多元化智能自适应数据建模,自动化程度高;
5)快速适应新投运风电场,系统部署周期短;
6)虚拟测风塔技术可以在无实体测风塔或实体测风塔无法正常工作情况下,功率预测超短期依然能正常预测并满足电网要求。虚拟测风塔技术使得系统的正常运行不受极端天气的影响,为用户节约硬件建设成本和人工运行维护成本;
7)支持不断扩建中的风电场功率预测,对于同一风电场的升压站新增的风电场,我们为该风电场免费建模符合电网规范和技术要求,安全稳定;
8)系统可选配灾害预警功能模块,能精确提前预报未来电场极端天气发生(如极大风、冰灾、台风、海波等),更好的为业主安全生产运营提供保障依据。

3、风电功率预测系统SPWF-3000系统功能

风电功率预测系统采用B/S模式,用户登录系统不需要安装其它软件,在系统所在网段任何一台电脑的浏览器上输入功率预测系统的链接,便可以进入系统的登陆界面。所有操作必须在用户成功登陆并授权的情况下进行。系统功能如下:
1)实时监控:预测信息、实时信息、气象信息、状态监控;
2)曲线展示:功率及气象的历史曲线展示、预测曲线展示;
3)上报管理:功率上报管理、气象上报管理;
4)发电计划:发电计划管理(日前、实时);
5)统计分析:完整性、频率分布、功率误差、风速误差、事件、电量;
6)数据报表:功率预测、实际发电、发电申报、风能统计(日、月);
7)系统设置:开机容量、限电、故障、检修设置;
8)用户管理:浏览员、操作员、管理员;
9)系统诊断:实时对系统的运行状况进行分析统计。

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