短期风电功率预测技术

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1、短期风电功率预测技术作者摘要：由于自然风具有随机性、波动性和不可控性，风电场的发电功率波动较大。随着大量风电并入电网中，为了合理制定发电计划，保证电力系统稳定运行，需要对风电输出功率进行预测。本文分类介绍了目前用于风电功率预测的基本方法和意义，简要概括了国内外的风电功率预测技术研究和应用现状，对风电功率预测技术发展趋势进行了展望。关键词：风力发电；功率预测；基本方法ABSTRACT：Duetotherandomanduncontrollablenatureofthenaturalwind,theoutputofthewindfarmpowerfluctuat

2、ions.Asmoreandmorewindpowerisintegratedintopowergrids，itisveryimportanttopredictthewindpowergenerationinordertomakeareasonableschemeandensurestabilityofthepowersystem.Thebasicmethodsandmeaningtopredictwindpowerisintroduced.Thestatusofresearchandapplicationofwindpowerpredictiontechn

3、ologyathomeandabroadisalsosummarizedbriefly.Atlast,thedevelopmenttrendofwindpowerpredictionisprospected.Keywords：WindPower；Powerprediction；basicmethod0引言从20世纪70年代发生世界性能源危机以来，能源问题和环境问题日益突出，而开发利用可再生能源为应对全球性能源危机和环境污染开辟了新的途径，对改善能源结构、保证国民经济可持续发展具有重要的战略意义。风能是目前最具大规模商业化开发利用潜力的可再生能源，风力发电是规

4、模利用风能的有效途径，也是我国能源和电力可持续发展战略的最现实选择。2005年以来，风电一直是全球增长最快的能源。2005—2009年，全球风电累计装机容量年均增长率为27.3％，新增装机容量年均增长率为36.1％。截至2012年底，全球风电累计装机容量达到282.6GW，其中2012年全球风电新增装机容量为44.8GW，同比增长19%。2008年底全球风电机组发电量达260TWh，超过全球电力消费总量的1.5%。1996～2012年全球累计及新增装机容量如图0.1所示：图0.11996～2012年全球累计及新增装机容量我国风电资源与负荷中心呈逆向分布，采用

5、“大规模(数万千瓦至数千万千瓦)连片集中开发”、“远距离高电压外送”为主的风电开发利用方式。2010年，我国风电累计装机容量达到4182.7万千瓦，新增装机容量达到1600万千瓦，“双居”世界第一。2012年世界前十位新增及累计风电装机容量的国家对比如表0.2所示：国家新增MW%国家累计MW%美国1312429.3中国7532426.7中国1296028.9美国6000721.2德国24155.4德国3130811.1印度23365.2西班牙227968.1英国18974.2印度184216.5意大利12732.8英国84453.0西班牙11222.5意大利

6、81442.9巴西10772.4法国75642.7加拿大9352.1加拿大62002.2罗马尼亚9232.1葡萄牙45251.6其他673715.0其他3985314.1前十名总计3806285前十名总计85.9全球总计44799100.0全球总计100.0表0.22012年世界前十位新增及累计风电装机容量的国家对比1风电功率预测的意义传统电力系统是通过一套“有功功率——频率”平衡控制机制，实现发电功率对负荷功率的追踪，维持电网的功率平衡和频率稳定。该机制基于可预测的系统负荷，通过发电机组组合、经济调度、自动发电控制(AutomaticGenerationC

7、ontrol，AGC)、一次调频等调控策略来实现。当电网接人大规模风电后，从国内外的研究以及应用来看，电力系统的运行调度体系并未发生根本改变，传统电力系统采用的“有功功率——频率”平衡控制机制仍被电网调度继续沿用。这一体系依赖于较高精度(通常小于10％)的负荷功率预测技术和可调度的发电出力。而与常规电源不同，风力发电几乎完全取决于实时的天气条件，随机变化的天气导致风力发电具有波动性、间歇性、随机性的特点，因此，大规模风电并网运行削弱了电力系统中发电功率的可控性，进而影响着电力系统中发电功率对负荷功率的可追踪能力。此外，由于电力系统的发电、输电、用电需要实时保

8、持平衡，风力发电大规模并网将给电网运行带来越来越大的