风电场风电功率预测系统调研报告

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1、风电场风电功率预测系统建设调研报告内蒙古蒙电华能热电股份有限公司2011/5/275风电场风电功率预测系统建设的调研报告前言风电功率预测主要包括：短期预测和超短期预测。短期预测能计算出风电场未来0-48小时的发电功率，超短期预测能计算出风场未来0-4小时的发电功率，时间分辨率为15min。风电功率预测的作用是为电网消纳风电，降低调峰成本，提高风电质量以及提高风电场营运维护效率提供可靠的依据。风电功率预测系统在风电场需要建设的内容有：（1）测风塔自动气象站的建设：包括测风塔选址、测风塔建设（测风塔使用年限不超过5年）、自动气象站的建

2、设，自动气象站主要设备有风速传感器、风向传感器、温度计、湿度计、压力计及数据采集器（数据采集器作为遥测站最为核心的设备，选型尤为重要，此设备的好坏关系到遥测站数据采集的稳定性、可靠性和准确性好坏）（2）风功率预测系统的建设：包括中心站的硬件、平台软件、短期风功率预测软件、超短期风功率预测软件等。风功率预测系统的建设费用：数值天气预报每年都需要支付费用，第一年最贵约8--10万元。设计费用19万元（合同已同东北电力设计院签订）。风功率预测系统软件及硬件费用约80--90万元，合计大约110—120万元。建设时间约2—3个月。典型应用

3、方案图：5承建风电功率预测系统的厂家众多，良莠不齐。东北网调调度计划处建议厂家：中国电科院、南瑞；东北网调调度处咨询准确度高的是：大唐赤峰东山风电场（中国电科院承建），华能高丽板风电场（华能自建）。系统各组成功能系统由实时测风塔、数值天气预报服务器、应用服务器、风场通讯终端、用户工作站、网络隔离设备、网络打印机以及其他配套设备组成。上述设备均连接到网络交换机构成局域网络，应用服务器通过反向物理隔离设备与数值天气预报服务器连接。数值天气预报服务器：获取数值天气预报，存储历史数据；为保证数据可靠存储，必要时配置磁盘阵列。5应用服务器：

4、运行风电功率预测软件，采集风机、测风塔、风电场功率、气象数值天气预报信息等实时运行信息，与风电场侧设备/系统通信，把风电功率预测结果发送至其他系统（如调度/EMS等系统）。通讯终端：系统接收数值气象信息和风电场实时运行信息，向调度输出风电功率预测信息。项目实施过程中需考虑系统与风电场通讯以及系统与调度系统的通讯方式和通讯通道情况以及通讯规约的多样性情况，同时结合电网安全要求添加必要的隔离设备合理设计方案。如用户对安全性与可靠性要求较高，还需考虑额外增加服务器和网络设备实现双网双机热备（通讯服务器同时与风场通讯设备以及调度进行通讯，

5、保证一台通讯服务器失效的情况下系统通讯正常运行），一般情况通信终端及应用接口需专项开发。用户通过局域网登录预测系统，查看风场预测结果。现就调查结果做如下分析报告。一．国内外技术现状1．国外现状在风电功率预测技术研究方面，经过近20年的发展，风电功率预测已获得了广泛的应用，风电发达国家，如丹麦、德国、西班牙等均有运行中的风电功率预测系统。5德国太阳能技术研究所开发的风电管理系统（WPMS）是目前商业化运行最为成熟的系统。德国、意大利、奥地利以及埃及等多个国家的电网调度中心均安装了该系统，目前该系统对于单个风电场的日前预报精度约为85

6、%左右。近年来，国际风电功率预测研究的重点已经转向开发更高级的预测模型，强调研发适用于复杂地形、极端天气条件以及海上风电场的预测技术。2.国内现状经过多年的技术攻关，我国在风电功率预测的研发方面取得了重大突破。自主研发并具有自主知识产权的的风电场功率预测系统，预测精度达到国外同类产品水平，并在我国首次实现超短期预测功能，预测精度可满足国家电网公司相功能规范要求，接近或达到国外同类产品的水平。二．现场考察及运行系统跟踪情况5月26日考察了北京京能新能源有限公司内蒙古分公司风电功率预测系统（中国电科院新能源研究所研发的集控板），该系统

7、对可以同时预测下属7个风电场的未来0-24小时的风电场的处理情况分别预测。系统设计及功能要求以蒙西网的要求为主，功能主要是以短期预测为主，即预测未来0-24小时的风电场的出力情况，没有测风塔建设和超短期预测的功能。京能反映整体系统运行良好，短期预测月均方根误差小于20%，达到国网关于风电功率预测短期预测的要求。5月27日到大唐（赤峰）新能源东山风电场调研5，东山风电场隶属于东北电网，建设依据是以国家电网和东北电网的要求为基准。该风电场使用的是风电功率预测系统单机版（中国电科院新能源研究所研发）。功能有：短期预测，即预测整个东山风电

8、场0-24小时的出力情况。超短期预测，即预测未来0-4小时的整个东山风电场的出力情况。该风电场在2010年11月被东北电网评为电网友好型风电场。也是目前唯一一个被国网认可的电网友好型风电场。与蒙西网的功率预测系统相比较，功能和硬件方面有以下区别。功