專利名稱：基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在煤炭、石油等常規(guī)能源日漸枯竭和嚴重的環(huán)境問題的背景下，風力發(fā)電作為目前在可再生能源中技術(shù)最成熟、最具有規(guī)模化開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電技術(shù)，日益得到國家的高度重視和大力扶持，在近些年得到飛速發(fā)展。隨著風電的快速發(fā)展，大型風電場的并網(wǎng)運行對電網(wǎng)的影響也越來越顯著。我國風電基地一般處于人煙稀少地區(qū)，負荷量小，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也相對比較薄弱。風能所具有的隨機性、間歇性和不可控性的特點以及在實際運行中，多數(shù)風電所具有的反調(diào)峰特性，使得對風電場的出力趨勢進行預(yù)測變得困難，造成電網(wǎng)運行調(diào)度困難和復(fù)雜化，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成了很大的影響。為了在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的情況下，提高風電上網(wǎng)電量，建立風電預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)是很有必要的。目前，國外對風電預(yù)測的研究已經(jīng)有20多年的歷史了，最早的研究單位是丹麥的 Risoe國家實驗室，隨后德國也進行了深入的研究，各風電強國都意識到了風電預(yù)測的價值和意義，紛紛開發(fā)出了自己的商用預(yù)測系統(tǒng)并投入運營。如丹麥國家實驗室的Prediktor預(yù)報系統(tǒng)、西班牙的LocalPred預(yù)報系統(tǒng)和德國的AWPT預(yù)報系統(tǒng)等。Prediktor預(yù)報系統(tǒng)首先利用數(shù)值天氣預(yù)報模式HIRLAM提供風電場所在區(qū)域的風速分布，然后利用WASP進一步綜合考慮風電場附近的障礙物、粗糙度變化等因素提供分辨率更高的風速預(yù)報，最后由發(fā)電量計算模塊Ris Park在預(yù)報的風速的基礎(chǔ)上計算風電場風電功率。LocalPred預(yù)報系統(tǒng)首先利用高分辨率的中尺度模式MM5或者NWP模式結(jié)合流體力學(xué)軟件計算風速等氣象預(yù)報場，再通過統(tǒng)計模塊(MOS)對預(yù)報風速進行修正，最后通過歷史出力數(shù)據(jù)與同期風速等氣象場建立的功率輸出模型進行那個功率預(yù)報。Previento預(yù)報系統(tǒng)在利用數(shù)值模式預(yù)報風機輪轂所在高度風速的基礎(chǔ)之上結(jié)合風電場周圍地形、地表粗糙度及熱力層的影響對風速進行訂正，最后通過功率預(yù)報模塊進行功率預(yù)報。中國風電功率預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)處于初步研究階段，國內(nèi)也有不少單位進行了風電功率預(yù)測的研究。如吉林電力公司、國家電網(wǎng)西北分部、華北電力大學(xué)、中國氣象局等都建設(shè)了風電功率預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)。風電功率預(yù)測預(yù)報準確率的高低，直接影響各風電場的風能利用效率和經(jīng)濟效益，同時也影響調(diào)度部門做出合理的發(fā)電計劃。雖然國內(nèi)不少單位都有了初步成形的風電預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)，但是由于預(yù)測方法、數(shù)據(jù)源單一等原因使得功率預(yù)測的準確度都不高，沒有達到實用化要求，另外由于我國的風資源在地理上分布相對比較集中，導(dǎo)致國外成熟的預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)并不能直接應(yīng)用在我國的風電場。數(shù)值天氣預(yù)報是影響風電功率預(yù)報準確度一個至關(guān)重要的因素。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在預(yù)測精度低、安全及穩(wěn)定性差以致達不到實用化要求等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，以實現(xiàn)測精度高、運行安全及穩(wěn)定性好以致可以在電力調(diào)度實用化運行的優(yōu)
點O為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，包括
應(yīng)用物理和統(tǒng)計相結(jié)合的方法建立各風電場的預(yù)測模型； 獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，輸入所述預(yù)測模型；
所述預(yù)測模型基于輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果。進一步地，所述建立各風電場的預(yù)測模型的操作包括
獲取至少包含多套數(shù)值天氣預(yù)報、風電場歷史測風數(shù)據(jù)、風電場輸出功率歷史數(shù)據(jù)、風電場所處區(qū)域的地形地貌、以及風機運行狀態(tài)的基本數(shù)據(jù)；
通過統(tǒng)計方法，或者物理方法與統(tǒng)計方法相結(jié)合的方法，對所得基本數(shù)據(jù)進行處理，獲得各風電場的預(yù)測模型。進一步地，所述獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)的操作包括 從數(shù)值天氣預(yù)報各服務(wù)商的服務(wù)器，下載各地數(shù)值天氣預(yù)報；
對所得各地數(shù)值天氣預(yù)報，進行數(shù)據(jù)處理和D/A轉(zhuǎn)換，得到各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報；
對所得各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，進行分析和加權(quán)計算，得到用于輸入預(yù)測模型的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。進一步地，所述數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，至少包含從各地數(shù)值天氣預(yù)報得到風速數(shù)據(jù)、 風向數(shù)據(jù)、氣溫數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)與濕度數(shù)據(jù)。進一步地，所述預(yù)測模型基于輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理的操作包括
所述數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)經(jīng)NWP系統(tǒng)處理后，輸出粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)； 基于大氣邊界層動力學(xué)與邊界層氣象理論，將所述粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)進行精細化處理， 得到風電場實際地形、地貌條件下的預(yù)測值；
將所述預(yù)測值中的預(yù)測風速及風向，轉(zhuǎn)換為風電機組輪轂高度的風速及風向； 結(jié)合風電機組間尾流影響，將所得風電機組輪轂高度的風速及風向，應(yīng)用于風電機組的功率曲線，得出風電機組的預(yù)測功率；
對所有風電機組的預(yù)測功率進行求和，得到整個風電場的預(yù)測功率，即得到整個風電場的預(yù)測結(jié)果。進一步地，以上所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，該方法還包括對所述預(yù)測結(jié)果進行存儲的操作，和/或， 對所述預(yù)測結(jié)果進行顯示的操作。同時，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，包括天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元、EMS系統(tǒng)與預(yù)測處理單元，其中
所述EMS系統(tǒng)，用于提供建立各風電場預(yù)測模型的數(shù)據(jù)；
所述天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元，用于獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，并輸入預(yù)測模
型；
所述預(yù)測處理單元，用于基于EMS系統(tǒng)提供的建立各風電場預(yù)測模型的數(shù)據(jù)，建立預(yù)測模型；以及，用于所述預(yù)測模型基于天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果。進一步地，所述EMS系統(tǒng)，包括風電場實時信息采集模塊、數(shù)據(jù)調(diào)度模塊與EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺，其中
所述風電場實時信息采集模塊，用于從數(shù)值天氣預(yù)報各服務(wù)商的服務(wù)器，下載各地數(shù)值天氣預(yù)報；
所述EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺，用于對所得各地數(shù)值天氣預(yù)報，進行數(shù)據(jù)處理和D/A轉(zhuǎn)換，得到各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報；以及，
用于對所得各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，進行分析和加權(quán)計算，得到用于輸入預(yù)測模型的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)；
所述數(shù)據(jù)調(diào)度模塊，用于風電場實時信息采集模塊與EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺之間的數(shù)據(jù)交互。進一步地，所述預(yù)測處理單元，包括NWP處理模塊與預(yù)測計算處理機，其中 所述NWP處理模塊，用于將數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)進行處理后，輸出粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)；
所述預(yù)測計算處理機，用于基于大氣邊界層動力學(xué)與邊界層氣象理論，將所述粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)進行精細化處理，得到風電場實際地形、地貌條件下的預(yù)測值；
將所述預(yù)測值中的預(yù)測風速及風向，轉(zhuǎn)換為風電機組輪轂高度的風速及風向； 結(jié)合風電機組間尾流影響，將所得風電機組輪轂高度的風速及風向，應(yīng)用于風電機組的功率曲線，得出風電機組的預(yù)測功率；
對所有風電機組的預(yù)測功率進行求和，得到整個風電場的預(yù)測功率，即得到整個風電場的預(yù)測結(jié)果。進一步地.以上所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，還包括預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、人機交互單元與通信單元，其中
所述預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，作為數(shù)據(jù)中心，用于存儲、調(diào)取及更新來自天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、來自EMS系統(tǒng)的實發(fā)風電功率數(shù)據(jù)、以及來自預(yù)測處理單元的預(yù)測結(jié)果；
所述人機交互單元，用于與用戶交互，完成至少包含數(shù)據(jù)及曲線顯示、以及系統(tǒng)管理及維護的操作；
所述通信單元，用于天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元、EMS系統(tǒng)、預(yù)測處理單元與人機交互單元彼此間的數(shù)據(jù)交互。
本發(fā)明各實施例的實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法及系統(tǒng)，應(yīng)用于酒泉千萬千瓦風電基地，規(guī)模較大。本發(fā)明各實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法及系統(tǒng)，由于該方法包括應(yīng)用物理和統(tǒng)計相結(jié)合的方法建立各風電場的預(yù)測模型；獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，輸入預(yù)測模型；預(yù)測模型基于輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果；可以實現(xiàn)風電功率72小時預(yù)測，有利于提高風電系統(tǒng)總的額定裝機容量；對發(fā)電計劃制定、發(fā)供電平衡、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要作用，以解決調(diào)度部門調(diào)配系統(tǒng)備用電源時僅靠風電裝機容量和風電上網(wǎng)電量的歷史數(shù)據(jù)來估算風電功率的問題；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)測精度低、安全及穩(wěn)定性差以致達不到實用化要求的缺陷，以實現(xiàn)測精度高、運行安全及穩(wěn)定性好以致可以在電力調(diào)度實用化運行的優(yōu)點。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中
圖1為根據(jù)本發(fā)明基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法的流程示意圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法優(yōu)選實施例的流程示意圖3為根據(jù)本發(fā)明基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)的工作原理示意圖4為根據(jù)本發(fā)明基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)優(yōu)選實施例的工作原理示意圖。結(jié)合附圖，本發(fā)明實施例中附圖標記如下
1-天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元；11-因特網(wǎng)模塊；12-歐洲氣象臺數(shù)值天氣預(yù)報；13-蘭州氣象臺數(shù)值天氣預(yù)報；14-中國電科院數(shù)值天氣預(yù)報；2-人機交互單元；21-圖形用戶界面接口 ；22-圖形用戶界面模塊；3-預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；31-預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接口 ；32-預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；4-EMS系統(tǒng)；41-風電場實時信息采集模塊；42-數(shù)據(jù)調(diào)度模塊；43-EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺；5-預(yù)測處理單元；51-NWP處理模塊；52-預(yù)測計算處理機；6-通信單元；61-網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備；62-網(wǎng)絡(luò)交換機。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。方法實施例
根據(jù)本發(fā)明實施例，如圖1和圖2所示，提供了基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法。如圖1所示，本實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，包括
步驟100 應(yīng)用物理和統(tǒng)計相結(jié)合的方法建立各風電場的預(yù)測模型； 步驟101 獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，輸入預(yù)測模型； 步驟103 所述預(yù)測模型基于輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果。優(yōu)選地，如圖2所示，上述實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，具體包括
步驟200 獲取至少包含多套數(shù)值天氣預(yù)報、風電場歷史測風數(shù)據(jù)、風電場輸出功率歷史數(shù)據(jù)、風電場所處區(qū)域的地形地貌、以及風機運行狀態(tài)的基本數(shù)據(jù)；
步驟201 通過統(tǒng)計方法，或者物理方法與統(tǒng)計方法相結(jié)合的方法，對步驟200所得基本數(shù)據(jù)進行處理，獲得各風電場的預(yù)測模型，執(zhí)行步驟205 ；
步驟202 從數(shù)值天氣預(yù)報各服務(wù)商的服務(wù)器，下載各地數(shù)值天氣預(yù)報； 步驟203 對步驟202所得各地數(shù)值天氣預(yù)報，進行數(shù)據(jù)處理和D/A轉(zhuǎn)換，得到各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報；
步驟204 對步驟203所得各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，進行分析和加權(quán)計算，得到用于輸入預(yù)測模型的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟205 ；在步驟204中，數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，至少包含從各地數(shù)值天氣預(yù)報得到風速數(shù)據(jù)、風向數(shù)據(jù)、氣溫數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)與濕度數(shù)據(jù)；
步驟205 將步驟204所得各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，輸入步驟202所得預(yù)測模
型；
步驟206 在步驟205中輸入預(yù)測模型的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，經(jīng)NWP系統(tǒng)處理后，輸出粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)；
步驟207 基于大氣邊界層動力學(xué)與邊界層氣象理論，將步驟206所得粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)，進行精細化處理，得到風電場實際地形、地貌條件下的預(yù)測值；
步驟208 將步驟207所得預(yù)測值中的預(yù)測風速及風向，轉(zhuǎn)換為風電機組輪轂高度的風速及風向；
步驟209 結(jié)合風電機組間尾流影響，將步驟208所得風電機組輪轂高度的風速及風向，應(yīng)用于風電機組的功率曲線，得出風電機組的預(yù)測功率；
步驟210 對所有諸如步驟209所得風電機組的預(yù)測功率進行求和，得到整個風電場的預(yù)測功率，即得到整個風電場的預(yù)測結(jié)果。在步驟210中，還可以對所得預(yù)測結(jié)果進行存儲、數(shù)據(jù)及曲線顯示、以及系統(tǒng)管理及維護等操作。在上述實施例中，利用多套數(shù)值天氣預(yù)報、風電場歷史測風數(shù)據(jù)、風電場輸出功率歷史數(shù)據(jù)、風電場所處區(qū)域的地形地貌和風機運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計方法或物理與統(tǒng)計相結(jié)合的方法，建立各風電場的預(yù)測模型；再以數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)作為預(yù)測模型的輸入， 預(yù)測各風電場和全省次日風電出力情況。在上述實施例中，獲取數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)時，可以通過數(shù)值天氣預(yù)報模型。數(shù)值天氣預(yù)報模型非常復(fù)雜，并且需要大量的實測數(shù)據(jù)，一般由國家氣象局負責預(yù)報。一般全球模型的水平分辨率為80X80km2到40X40km2。全球模型驅(qū)動局部模型，使分辨率降低。確定預(yù)測系統(tǒng)的初始狀態(tài)需要大量的數(shù)據(jù)。大量的氣象觀測站、浮標、雷達、觀測船、氣象衛(wèi)星和飛機等負責收集數(shù)據(jù)。世界氣象組織制定了數(shù)據(jù)格式和測量周期的標準。這些資料都是不同時刻觀測得到的，并且這些資料的精度一般都比常規(guī)資料差。 因此，如何利用這些非常規(guī)的觀測資料，把他們和常規(guī)資料配合起來，豐富初始場的信息， 是個重要的問題。需要采用四維同化方法把不同時刻、不同地區(qū)、不同性質(zhì)的氣象資料不斷輸入計算機，通過一定的預(yù)報模式，使之在動力和熱力上協(xié)調(diào)，得到質(zhì)量場和風場基本達到平衡的初始場，提供給預(yù)報模式使用。四維同化主要有三部分組成，一是預(yù)報模式，二是客觀分析，三是初始化。模式的作用是將先前的資料外推到當前的分析時刻；分析是將模式預(yù)報的信息與當前的觀測資料結(jié)合起來，內(nèi)插到格點上；初始化則是將分析場中的高頻重力波過濾，保證計算的穩(wěn)定性。目前歐美國家使用的數(shù)值天氣預(yù)報主要有下面幾種。歐洲中尺度氣象預(yù)報中心綜合系統(tǒng)(ECMWF)，美國環(huán)境預(yù)報中心綜合系統(tǒng)(NCEP)開發(fā)的T170L42預(yù)報系統(tǒng)，日本譜展開模式T213L30，英國統(tǒng)一模式UM，德國氣象服務(wù)機構(gòu)(DWD)開發(fā)的Lokal model 1模型，中國國家氣象局開發(fā)的T213L31等。高時空分辨率的氣象要素精細化預(yù)報(如風速，風向等)不可能僅僅依賴數(shù)值模式分辨率的提高來獲得。這是因為，一方面受計算機性能的限制，另一方面，過高的分辨率會使數(shù)據(jù)以及模式本身的不確定性得到放大，甚至會適得其反。所以，在這種情況下，使用模式輸出的數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品再加上統(tǒng)計學(xué)或者人工智能技術(shù)就可以得到較高分辨率的預(yù)報結(jié)果。在上述實施例中，風電功率預(yù)測的物理方法，主要基于大氣邊界層動力學(xué)與邊界層氣象理論，將NWP系統(tǒng)輸出的粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)精細化為風電場實際地形、地貌條件下的預(yù)測值，并將預(yù)測風速、風向轉(zhuǎn)換為風電機組輪轂高度的風速、風向，考慮風電機組間尾流影響后，再將預(yù)測風速應(yīng)用于風電機組的功率曲線，由此得出風電機組的預(yù)測功率，最后， 對所有風電機組的預(yù)測功率求和，得到整個風電場的預(yù)測功率。粗糙度變化模型與地形變化模型的輸出結(jié)果均為針對研究范圍邊緣(此處為 IOkm)的上風向未受擾風速的增速因子(地形模型還輸出相對于上風向的風向偏轉(zhuǎn))，因此， 應(yīng)用增速因子計算風電場粗糙度與地形變化對流場的擾動時，首先需要確定上風向未受擾風速、風向，而為了實現(xiàn)對輪轂高度風速、風向的預(yù)測，又必須建立NWP風速、風向與參考風速、風向的聯(lián)系。反映大尺度氣流變化的地轉(zhuǎn)風常作為聯(lián)系邊界層中不同位置風速、風向的橋梁，并可由地轉(zhuǎn)拖曳定律建立地轉(zhuǎn)風與近地面層特征量的聯(lián)系，而地轉(zhuǎn)拖曳定律結(jié)合對數(shù)風廓線還可以對測風數(shù)據(jù)進行外推。風電場輸出功率的影響因素主要有風速、風向、氣溫、氣壓、濕度及地表粗糙度等。 因此從數(shù)值天氣預(yù)報得到的風速、風向、氣溫、氣壓、濕度等數(shù)據(jù)都是預(yù)測模型的必要輸入。 但是數(shù)值天氣預(yù)報歷史數(shù)據(jù)中同樣也存在一定的錯誤數(shù)據(jù)，需要進一步處理才能應(yīng)用于風電場輸出功率預(yù)測。以數(shù)字化地圖為基礎(chǔ)，以數(shù)值天氣預(yù)報或測風數(shù)據(jù)作為模型的輸入， 建立用于功率預(yù)測的物理模型。根據(jù)風電場數(shù)字化模型，考慮地形、障礙物、粗糙度及風機間尾流效應(yīng)對風電場輸出功率的影響，將特定位置的風速外推至每臺風機輪轂高度處的風速，結(jié)合特定機組的功率曲線，計算得到整個風電場的輸出功率。在上述實施例中，風電場信息采集包括歷史功率數(shù)據(jù)采集、歷史風速數(shù)據(jù)采集。功率數(shù)據(jù)可以在風電場中央監(jiān)控系統(tǒng)中取得。中央監(jiān)控系統(tǒng)每15分鐘采集風電場的出力情況并保存在指定的文件夾中。不同公司開發(fā)的中央監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲格式不同，需要其在指定環(huán)境下才能打開。風速數(shù)據(jù)的采集需要在風電場具有代表性的地點建立測風塔。在地形簡單、風速穩(wěn)定的小風電場一個測風塔基本上就能夠代表整個風電場的風速情況。但是在地形復(fù)雜的風電場(比如山地地形)，則需要選擇多個典型地點建立測風塔才能正確表示出該風場的風速情況。測風塔高度一般在70米，根據(jù)預(yù)報系統(tǒng)數(shù)據(jù)的需要，在測風塔上需要安裝的傳感器有風速傳感器、風向傳感器、溫度傳感器、氣壓傳感器和濕度傳感器。具體地，各傳感器的安裝溫度傳感器、氣壓濕度傳感器可以安裝在10米高處，風速傳感器和風向傳感器可以在10米、30米、50米、70米處各安裝一個。可以采用上述物理方法和統(tǒng)計方法相結(jié)合的方法建立預(yù)測模型，該預(yù)測模型主要為風電場數(shù)值天氣預(yù)報、風電場風速、風電場歷史功率數(shù)據(jù)等。輸出為風電場的功率。上述實施例采用多套數(shù)值天氣預(yù)報的預(yù)測方法，有利于提高預(yù)測精度，實現(xiàn)預(yù)測結(jié)果能夠用于電力調(diào)度部門和風電場的風電功率預(yù)測系統(tǒng)。系統(tǒng)實施例
根據(jù)本發(fā)明實施例，如圖3和圖4所示，提供了基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法。如圖3所示，本實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，包括天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1、EMS系統(tǒng)4與預(yù)測處理單元5，其中EMS系統(tǒng)4，用于提供建立各風電場預(yù)測模型的數(shù)據(jù)；天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1，用于獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，并輸入預(yù)測模型；預(yù)測處理單元5，基于EMS系統(tǒng)提供的建立各風電場預(yù)測模型的數(shù)據(jù)，建立預(yù)測模型；以及，用于預(yù)測模型基于天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果。進一步地，上述實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，還包括預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3、人機交互單元2與通信單元6，其中預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3，作為數(shù)據(jù)中心，用于存儲、調(diào)取及更新來自天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、來自EMS 系統(tǒng)4的實發(fā)風電功率數(shù)據(jù)、以及來自預(yù)測處理單元5的預(yù)測結(jié)果，各軟件模塊均通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)的交互；人機交互單元2，用于與用戶交互，完成至少包含數(shù)據(jù)及曲線顯示、以及系統(tǒng)管理及維護的操作；通信單元6，用于天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1、EMS系統(tǒng)4、 預(yù)測處理單元5與人機交互單元2彼此間的數(shù)據(jù)交互。在上述實施例中，預(yù)測處理單元5，從預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3中取出數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，經(jīng)預(yù)測模型計算出風電場的預(yù)測結(jié)果，并將預(yù)測結(jié)果送回預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3。優(yōu)選地，如圖4所示，上述實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，包括天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1、人機交互單元2、預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3、EMS系統(tǒng)4、預(yù)測處理單元5與通信單元6，天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1、預(yù)測處理單元5、通信單元6、EMS系統(tǒng)4依次連接，預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3分別與預(yù)測處理單元5及通信單元6連接，人機交互單元與通信單元6連接。其中，上述天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1，包括因特網(wǎng)模塊11、歐洲氣象臺數(shù)值天氣預(yù)報12、蘭州氣象臺數(shù)值天氣預(yù)報13與中國電科院數(shù)值天氣預(yù)報14 ；預(yù)測處理單元5，包括 NWP處理模塊51與預(yù)測計算處理機52 ；通信單元6，包括網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備61與網(wǎng)絡(luò)交換機62 ； EMS系統(tǒng)4，包括風電場實時信息采集模塊41、數(shù)據(jù)調(diào)度模塊42與EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺43 ；預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3，包括預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接口 31與預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器32 ；人機交互單元 2，包括圖形用戶界面接口 21與圖形用戶界面模塊22。在上述實施例中，風電場實時信息采集模塊41，將各風電場的實時功率、風速等數(shù)據(jù)傳送到預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3中，同時將預(yù)測結(jié)果從預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3上取出，發(fā)送給EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺43。在上述實施例中，因特網(wǎng)模塊11，分別經(jīng)歐洲氣象臺數(shù)值天氣預(yù)報12、蘭州氣象臺數(shù)值天氣預(yù)報13與中國電科院數(shù)值天氣預(yù)報14后，依次與NWP處理模塊51、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備61與網(wǎng)絡(luò)交換機62連接；預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器32、預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接口 31、預(yù)測計算處理機52與網(wǎng)絡(luò)交換機62依次連接，預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接口 31、圖形用戶界面接口 21及 EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺43均與網(wǎng)絡(luò)交換機62連接；EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺43、數(shù)據(jù)調(diào)度模塊42與風電場實時信息采集模塊41依次連接，圖形用戶界面接口 21與圖形用戶界面模塊22連接。在上述EMS系統(tǒng)4中，風電場實時信息采集模塊41，用于從數(shù)值天氣預(yù)報各服務(wù)商的服務(wù)器，下載各地數(shù)值天氣預(yù)報；EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺43，用于對所得各地數(shù)值天氣預(yù)報， 進行數(shù)據(jù)處理和D/A轉(zhuǎn)換，得到各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報；以及，用于對所得各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，進行分析和加權(quán)計算，得到用于輸入預(yù)測模型的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)調(diào)度模塊42，用于風電場實時信息采集模塊與EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺之間的數(shù)據(jù)交互。在上述預(yù)測處理單元5中，NWP處理模塊51，用于將數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)進行處理后，輸出粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)；預(yù)測計算處理機52，用于基于大氣邊界層動力學(xué)與邊界層氣象理論，將粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)進行精細化處理，得到風電場實際地形、地貌條件下的預(yù)測值；將預(yù)測值中的預(yù)測風速及風向，轉(zhuǎn)換為風電機組輪轂高度的風速及風向；結(jié)合風電機組間尾流影響，將所得風電機組輪轂高度的風速及風向，應(yīng)用于風電機組的功率曲線，得出風電機組的預(yù)測功率；對所有風電機組的預(yù)測功率進行求和，得到整個風電場的預(yù)測功率，即得到整個風電場的預(yù)測結(jié)果。在圖4所示的實施例中，天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1中包含了 3套高精度的數(shù)值天氣預(yù)報，分別是歐洲氣象臺數(shù)值天氣預(yù)報12、蘭州氣象臺數(shù)值天氣預(yù)報13和中國電科院數(shù)值天氣預(yù)報14，通過NWP處理模塊51對3套數(shù)值天氣預(yù)報進行分析、加權(quán)計算得出最終預(yù)測風場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。NWP處理模塊51與網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備61、網(wǎng)絡(luò)交換機62之間通過網(wǎng)絡(luò)進行連接。風電場實時信息采集模塊41中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括風電場風速、風向、 氣溫、氣壓采集器和風電場風機實時信息采集器。預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器32通過網(wǎng)絡(luò)交換機62、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備61和NWP處理模塊51和EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺43相連接，EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺43通過數(shù)據(jù)調(diào)度模塊42與風電場實時數(shù)據(jù)采集設(shè)備(即風電場實時信息采集模塊41) 相連接，預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器32采用PC機系統(tǒng)，裝入Windows XP操作系統(tǒng)。
數(shù)值天氣預(yù)報提供風電場所在位置近地層的各種氣象預(yù)報數(shù)據(jù)，每12小時預(yù)報一次，一天預(yù)報2次，每次預(yù)報72小時。天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元1提供的數(shù)據(jù)為二進制格式，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成十進制格式作為預(yù)測模型的輸入。風電場實時信息采集模塊41主要是在風電場關(guān)鍵位置設(shè)立測風塔，采集風速、風向、溫度、氣壓等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后也作為預(yù)測模型的輸入數(shù)據(jù)。預(yù)測處理單元5主要對風速和功率進行預(yù)測， 是基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)的核心。因為每個風電場的地理位置、氣象條件都不相同，所以預(yù)測模型要具有可調(diào)整性，軟件實現(xiàn)模塊主要包括數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換及⑶I圖形界面。上述實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法及系統(tǒng)，可以實現(xiàn)風電功率72小時預(yù)測，提高系統(tǒng)總的額定裝機容量；對發(fā)電計劃制定、發(fā)供電平衡、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要作用；有利于解決調(diào)度部門調(diào)配系統(tǒng)備用電源時僅靠風電裝機容量和風電上網(wǎng)電量的歷史數(shù)據(jù)來估算風電功率的問題。綜上所述，本發(fā)明各實施例的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法及系統(tǒng)，由于該方法包括應(yīng)用物理和統(tǒng)計相結(jié)合的方法建立各風電場的預(yù)測模型；獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，輸入預(yù)測模型；預(yù)測模型基于輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果；可以實現(xiàn)風電功率72小時預(yù)測，有利于提高風電系統(tǒng)總的額定裝機容量；對發(fā)電計劃制定、發(fā)供電平衡、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要作用，以解決調(diào)度部門調(diào)配系統(tǒng)備用電源時僅靠風電裝機容量和風電上網(wǎng)電量的歷史數(shù)據(jù)來估算風電功率的問題；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)測精度低、安全及穩(wěn)定性差以致達不到實用化要求的缺陷，以實現(xiàn)預(yù)測精度高、運行安全及穩(wěn)定性好以致可以在電力調(diào)度實用化運行的優(yōu)點。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，其特征在于，包括 應(yīng)用物理和統(tǒng)計相結(jié)合的方法建立各風電場的預(yù)測模型；獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，輸入所述預(yù)測模型；所述預(yù)測模型基于輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，其特征在于，所述建立各風電場的預(yù)測模型的操作包括獲取至少包含多套數(shù)值天氣預(yù)報、風電場歷史測風數(shù)據(jù)、風電場輸出功率歷史數(shù)據(jù)、風電場所處區(qū)域的地形地貌、以及風機運行狀態(tài)的基本數(shù)據(jù)；通過統(tǒng)計方法，或者物理方法與統(tǒng)計方法相結(jié)合的方法，對所得基本數(shù)據(jù)進行處理，獲得各風電場的預(yù)測模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，其特征在于，所述獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)的操作包括從數(shù)值天氣預(yù)報各服務(wù)商的服務(wù)器，下載各地數(shù)值天氣預(yù)報； 對所得各地數(shù)值天氣預(yù)報，進行數(shù)據(jù)處理和D/A轉(zhuǎn)換，得到各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報；對所得各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，進行分析和加權(quán)計算，得到用于輸入預(yù)測模型的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，其特征在于，所述數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，至少包含從各地數(shù)值天氣預(yù)報得到風速數(shù)據(jù)、風向數(shù)據(jù)、氣溫數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)與濕度數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，其特征在于，所述預(yù)測模型基于輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理的操作包括所述數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)經(jīng)NWP系統(tǒng)處理后，輸出粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)； 基于大氣邊界層動力學(xué)與邊界層氣象理論，將所述粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)進行精細化處理， 得到風電場實際地形、地貌條件下的預(yù)測值；將所述預(yù)測值中的預(yù)測風速及風向，轉(zhuǎn)換為風電機組輪轂高度的風速及風向； 結(jié)合風電機組間尾流影響，將所得風電機組輪轂高度的風速及風向，應(yīng)用于風電機組的功率曲線，得出風電機組的預(yù)測功率；對所有風電機組的預(yù)測功率進行求和，得到整個風電場的預(yù)測功率，即得到整個風電場的預(yù)測結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法，其特征在于，該方法還包括對所述預(yù)測結(jié)果進行存儲的操作，和/或， 對所述預(yù)測結(jié)果進行顯示的操作。
7.基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元、EMS系統(tǒng)與預(yù)測處理單元，其中所述EMS系統(tǒng)，用于提供建立各風電場預(yù)測模型的數(shù)據(jù)；所述天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元，用于獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，并輸入預(yù)測模型；所述預(yù)測處理單元，用于基于EMS系統(tǒng)提供的建立各風電場預(yù)測模型的數(shù)據(jù)，建立預(yù)測模型；以及，用于所述預(yù)測模型基于天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述EMS系統(tǒng)，包括風電場實時信息采集模塊、數(shù)據(jù)調(diào)度模塊與EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺，其中所述風電場實時信息采集模塊，用于從數(shù)值天氣預(yù)報各服務(wù)商的服務(wù)器，下載各地數(shù)值天氣預(yù)報；所述EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺，用于對所得各地數(shù)值天氣預(yù)報，進行數(shù)據(jù)處理和D/A轉(zhuǎn)換，得到各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報；以及，用于對所得各風電場預(yù)測時段數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，進行分析和加權(quán)計算，得到用于輸入預(yù)測模型的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)調(diào)度模塊，用于風電場實時信息采集模塊與EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺之間的數(shù)據(jù)交互。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測處理單元，包括NWP處理模塊與預(yù)測計算處理機，其中所述NWP處理模塊，用于將數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)進行處理后，輸出粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)； 所述預(yù)測計算處理機，用于基于大氣邊界層動力學(xué)與邊界層氣象理論，將所述粗略的預(yù)測數(shù)據(jù)進行精細化處理，得到風電場實際地形、地貌條件下的預(yù)測值；將所述預(yù)測值中的預(yù)測風速及風向，轉(zhuǎn)換為風電機組輪轂高度的風速及風向； 結(jié)合風電機組間尾流影響，將所得風電機組輪轂高度的風速及風向，應(yīng)用于風電機組的功率曲線，得出風電機組的預(yù)測功率；對所有風電機組的預(yù)測功率進行求和，得到整個風電場的預(yù)測功率，即得到整個風電場的預(yù)測結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項所述的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、人機交互單元與通信單元，其中所述預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，作為數(shù)據(jù)中心，用于存儲、調(diào)取及更新來自天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、來自EMS系統(tǒng)的實發(fā)風電功率數(shù)據(jù)、以及來自預(yù)測處理單元的預(yù)測結(jié)果；所述人機交互單元，用于與用戶交互，完成至少包含數(shù)據(jù)及曲線顯示、以及系統(tǒng)管理及維護的操作；所述通信單元，用于天氣預(yù)報數(shù)據(jù)采集單元、EMS系統(tǒng)、預(yù)測處理單元與人機交互單元彼此間的數(shù)據(jù)交互。
全文摘要
本發(fā)明公開了可以應(yīng)用于酒泉千萬千瓦風電基地的基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法及系統(tǒng)，該方法包括應(yīng)用物理和統(tǒng)計相結(jié)合的方法建立各風電場的預(yù)測模型；獲取各風電場的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，輸入所述預(yù)測模型；所述預(yù)測模型基于輸入的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，對各風電場短期與超短期的風電出力情況進行預(yù)測處理，獲取能夠應(yīng)用于電力調(diào)度和建立新預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果。本發(fā)明所述基于多套數(shù)值天氣預(yù)報源的短期風電功率預(yù)測方法及系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)測精度低、安全及穩(wěn)定性差以致達不到實用化要求的缺陷，實現(xiàn)預(yù)測精度高、運行安全及穩(wěn)定性好以致可以在電力調(diào)度實用化運行的優(yōu)點。
文檔編號H02J3/00GK102570453SQ20121000394
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者劉光途, 汪寧渤, 王定美, 趙龍, 路亮, 馬彥宏, 馬明 申請人:甘肅省電力公司風電技術(shù)中心