风电功率预测系统技术方案

本实用新型专利技术是关于一种风电功率预测系统，包括预测数据库；实时测风数据处理模块，连接于预测数据库，向预测数据库传送实时测风数据；数值天气预报处理模块，将数值天气预报数据送入预测数据库；短期预测模块，计算出风电场未来0-48小时的输出功率；超短期预测模块，计算风电场未来0-4小时的输出功率；能量管理系统数据处理模块以及图形用户界面模块。本实用新型专利技术的风电功率预测系统，可准确预测短期和超短期风电场的功率数据，具有很强的实用性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种风电功率预测系统，特别是涉及一种适用于电网调度机构的 风电功率预测系统。
技术介绍
风能是一种清洁的可再生能源，由于其资源丰富、转化效率高、产业化基础好、经 济优势明显、环境影响小等优点，具备大规模开发的条件，目前风能的开发利用已成为最重 要的可再生能源发展方向之一。然而，风电以自然风为原动力，输出功率具有间歇性、随机 性等特点，大规模风电接入将对电网的安全稳定运行产生影响，这对风电调度运行的准确 性、快速性、自动化程度提出了更高的要求。对风电场输出功率进行预测被认为是增加电网调峰容量、提高电网接纳风电的能 力、改善电力系统运行安全性与经济性的最有效、最经济的手段之一。通过对区域电网内所 有风电场输出功率的准确预报，调度部门可以合理安排发电计划，降低系统旋转备用容量， 提高电网运行经济性。通过预测系统提前预测风电负荷的波动，还可以合理安排应对措施， 提高系统的安全性和可靠性。在风电功率预测的基础上对风电进行科学的调度和管理，有 利于提高电网接纳风电的能力，促进可再生能源的发展。风电功率预测可分短期预测与短超期预测，其中短期预测通常着眼于未来0-48 小时尺度预测，主要用于发电计划的制定，解决电网调峰问题。超短期预测包括未来0-4小 时的功率预测，可用于实时调度，还可提高频率控制质量，主要解决电网调频问题。现有的一种风电功率预测系统，主要由数值天气预报模块、EMS系统数据模块、数 值天气预报处理模块和数据采集设备组成。该技术可实现对风电功率提前M小时预 测，通过网络安全防护设备实现了 hternet网络与电力调度数据网有效隔离，可满足电力 二次系统安全防护的要求，基于风电功率预测结果，可做到灵活、有效地调节系统实际并网 的风电装机容量，从而提高系统总的额定风电装机容量。对发电计划制定，发供电平衡，保 证电网安全稳定运行具有重要作用。上述功率预测系统仅包含对风电场的M小时短期功率预测，而对于调度部门所 需的更长时间尺度(48小时)的功率预测以及0-4小时的超短期预测功能均未能实现，因 此该预测系统并不能完全满足调度部门的应用需求。
技术实现思路
本技术的主要目的在于，提供一种风电功率预测系统，所要解决的技术问题 是使其可实现风电场的短期(0-48小时)以及超短期(0-4小时)的风电功率预测，从而为 电网调度提供数据。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用 新型提出的一种风电功率预测系统，其包括预测数据库；实时测风数据处理模块，连接于预 测数据库，向预测数据库传送实时测风数据；数值天气预报处理模块，连接于预测数据库，将数值天气预报数据送入预测数据库；短期预测模块，从预测数据库中取出数值天气预报 数据，计算出风电场未来0-48小时的输出功率作为短期预测结果，并将该短期预测结果送 回预测数据库；超短期预测模块，从预测数据库中取出各风电场功率数据、测风数据和数值 天气预报数据，计算出风电场未来0-4小时的输出功率作为超短期预测结果，并将该超短 期预测结果送回预测数据库；能量管理系统数据处理模块，将各风电场的实时功率数据传 送到预测数据库中，并将短期预测结果和超短期预测结果从预测数据库上取出，发送给能 量管理系统；以及图形用户界面模块，用于向预测数据库输入用户指令，显示各风电场端测风塔传送的实时测风数据，经过处理，实时传送至预测数据库10 中。所述数值天气预报处理模块13，从数值天气预报服务商的气象服务器18下载数值天 气预报数据，经过处理后形成各预测风电场预测时段的数值天气预报数据送入预测数据库 10。反向隔离装置17设置于气象服务器和数值天气预报处理模块之间，以E语言的格式 单向从气象服务器18向数值天气预报处理模块12传送。所述短期预测模块13，从预测数 据库中取出数值天气预报数据，由预测模型计算出风电场未来0-48小时的输出功率，并将 该输出功率作为短期预测结果送回预测数据库。所述超短期预测模块14，从预测数据库中 取出各风电场功率数据、测风数据和数值天气预报数据，由预测模型计算出风电场未来0-4 小时的输出功率，并将该输出功率作为超短期预测结果送回预测数据库。该超短期预测模 块14每15分钟滚动执行一次。能量管理系统数据处理模块15，将各风电场的实时功率数 据传送到预测数据库中，同时将预测结果从预测数据库上取出，发送给风电场能量管理系 统。风电场实时有功功率数据对超短期的预测精度至关重要，因此必须保证其准确性和实 时性，所采集的功率数据的时间分辨率宜为1分钟。本技术的风电功率预测系统，可准确预测短期和超短期风电场的功率数据， 具有很强的实用性和推广应用价值。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技 术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详 细说明如后。附图说明图1为本技术的风电功率预测系统的结构图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效， 以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出的风电功率预测系统其具体实施方 式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图1所示，为本技术的风电功率预测系统的结构图。本技术较佳 实施例的风电功率预测系统，其主要包括预测数据库10、实时测风数据处理模块11、数值 天气预报处理模块12、短期预测模块13、超短期预测模块14、能量管理系统数据处理模块 15以及图形用户界面模块16。所述的预测数据库10为本系统的数据中心，其他各模块均与 该预测数据库完成数据的交互，该预测数据库存储来自数值天气预报处理模块12的数值 天气预报数据、各预测模块产生的预测结果数据和能量管理系统数据处理模块15产生的实发风电功率数据等。所述实时测风数据处理模块11采集各风电场端测风塔传送的实时 测风数据，经过处理，实时传送至预测数据库10中。所述数值天气预报处理模块13，从数值 天气预报服务商的气象服务器18下载数值天气预报数据，经过处理后形成各预测风电场 预测时段的数值天气预报数据送入预测数据库10。反向隔离装置17设置于气象服务器和 数值天气预报处理模块之间，以E语言的格式单向从气象服务器18向数值天气预报处理模 块12传送。所述短期预测模块13，从预测数据库中取出数值天气预报数据，由预测模型计 算出风电场未来0-48小时的输出功率，并将该输出功率作为短期预测结果送回系统数据 库。所述超短期预测模块14，从预测数据库中取出各风电场功率数据、测风数据和数值天气 预报数据，由预测模型计算出风电场未来0-4小时的输出功率，并将该输出功率作为超短 期预测结果送回预测数据库。该超短期预测模块14每15分钟滚动执行一次。能量管理系 统数据处理模块15，将各风电场的实时功率数据传送到预测数据库中，同时将预测结果从 预测数据库上取出，发送给风电场能量管理系统。风电场实时有功功率数据对超短期的预 测精度至关重要，因此必须保证其准确性和实时性，所采集的功率数据的时间分辨率宜为1 分钟。本技术以数值天气预报数据为基础，可实现对单个风电场及区域风电的短期 (0-48小时)功率预测；以实时测风数据和功率数据为基础，实现对本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种风电功率预测系统，其特征在于包括：预测数据库；实时测风数据处理模块，连接于预测数据库，向预测数据库传送实时测风数据；数值天气预报处理模块，连接于预测数据库，将数值天气预报数据送入预测数据库；短期预测模块，从预测数据库中取出数值天气预报数据，并将风电场未来０－４８小时的输出功率作为短期预测结果送回预测数据库；超短期预测模块，从系统数据库中取出各风电场功率数据、测风数据和数值天气预报数据，并将风电场未来０－４小时的输出功率作为超短期预测结果送回系统数据库；能量管理系统数据处理模块，将各风电场的实时功率数据传送到预测数据库中，并将短期预测结果和超短期预测结果从系统数据库上取出，发送给能量管理系统；以及图形用户界面模块，用于向预测数据库输入用户指令，显示曲线或输出数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘纯，范越，王勃，白兴忠，冯双磊，万筱钟，石永刚，卢静，彭明侨，张菲，张小奇，赵艳青，王清让，姜文玲，王晓蓉，
申请(专利权)人：西北电网有限公司，中国电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：87