風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用與優(yōu)化探討

張大千

新疆粵水電能源有限公司 新疆烏魯木齊 830000

電氣系統(tǒng)是復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。隨著風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)連接規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，風(fēng)電對(duì)能源系統(tǒng)的影響越來越大，中國(guó)的風(fēng)能豐富地區(qū)人口較少，負(fù)荷較輕，結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱。風(fēng)能的任意性和間歇性會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行和規(guī)劃出現(xiàn)問題，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，是限制大規(guī)模風(fēng)能使用的關(guān)鍵技術(shù)。問題。估算風(fēng)電場(chǎng)的輸出功率是減少能源系統(tǒng)的峰值壓力剪切和頻率調(diào)制并提高接收風(fēng)能效率的有效方法。同時(shí)，風(fēng)能預(yù)測(cè)還可以推動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)計(jì)劃，增加風(fēng)能利用并增加風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 風(fēng)能預(yù)測(cè)中的問題

數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是風(fēng)能預(yù)報(bào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。大多數(shù)風(fēng)電預(yù)報(bào)系統(tǒng)仍依賴國(guó)外數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。中國(guó)天氣數(shù)據(jù)商業(yè)化水平低，也間接導(dǎo)致了天氣數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。此外，某些風(fēng)電場(chǎng)的基本信息不正確，風(fēng)力渦輪機(jī)的初始坐標(biāo)不正確，并且風(fēng)電場(chǎng)的地形已更改。在風(fēng)電場(chǎng)安裝的早期階段，執(zhí)行整個(gè)風(fēng)測(cè)量周期，因此獲得了歷史風(fēng)測(cè)量數(shù)據(jù)。缺陷會(huì)影響預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。當(dāng)前，風(fēng)能預(yù)測(cè)誤差相對(duì)較大，尤其是在峰值負(fù)荷時(shí)段之間存在較大偏差時(shí)，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)曲線的結(jié)果創(chuàng)建電網(wǎng)供應(yīng)計(jì)劃會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)[1]。

估計(jì)期限不符合要求。當(dāng)前，電力系統(tǒng)調(diào)度需要72個(gè)小時(shí)以上的報(bào)價(jià)，因此我們目前需要數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。隨著中國(guó)電力工業(yè)的飛速發(fā)展，能源系統(tǒng)已進(jìn)入大型電力線和大型機(jī)組的時(shí)代，啟動(dòng)和停止大型設(shè)備的成本相對(duì)較高，永久性的短期故障會(huì)帶來巨大的社會(huì)成本。因此，為了進(jìn)一步增加與風(fēng)能網(wǎng)絡(luò)的連接能力，系統(tǒng)的運(yùn)行模式和電廠的規(guī)劃需要延長(zhǎng)更長(zhǎng)的時(shí)間，這導(dǎo)致了對(duì)長(zhǎng)期規(guī)模的估計(jì)，例如這樣做的要求也很高。每年的風(fēng)能和每月。放在前面。風(fēng)電場(chǎng)尚未建立風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)我們?cè)趪?guó)外的經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)參與預(yù)報(bào)并及時(shí)將預(yù)報(bào)曲線報(bào)告給運(yùn)輸中心。但是，中國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)目前尚未建立風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)，也未對(duì)其電廠進(jìn)行有效估計(jì)。

2 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

在技術(shù)研究中采用了適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化政策，以促進(jìn)大型風(fēng)能預(yù)報(bào)系統(tǒng)的逐步發(fā)展。該管理模型包含適用于預(yù)測(cè)區(qū)域風(fēng)能，預(yù)測(cè)風(fēng)能和確定區(qū)域規(guī)則的調(diào)查算法。根據(jù)國(guó)外風(fēng)能預(yù)報(bào)管理的經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)能預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè)以及最后的電網(wǎng)風(fēng)能預(yù)報(bào)系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立，互補(bǔ)的。為了有效利用我們對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的詳細(xì)知識(shí)，我們將進(jìn)行先進(jìn)的風(fēng)能預(yù)測(cè)研究，包括適用于風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電的高精度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)技術(shù)，包括：改進(jìn)基于技術(shù)的同化數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)風(fēng)測(cè)量，以確保準(zhǔn)確性。使用高分辨率風(fēng)電場(chǎng)構(gòu)建完整的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于較大或復(fù)雜的地形，風(fēng)場(chǎng)需要配備不同的測(cè)風(fēng)塔，以收集來自不同區(qū)域的風(fēng)能信息，并為風(fēng)能預(yù)測(cè)提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，同時(shí)成為風(fēng)場(chǎng)，必須始終調(diào)整風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)的模型[2]。

實(shí)際上，風(fēng)能公司也有不同的電網(wǎng)要求。要達(dá)到中，短和超短（4小時(shí)）的要求，必須符合陸地網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)風(fēng)能報(bào)告的水平和準(zhǔn)確性也有明確的評(píng)估要求。一些地區(qū)的電網(wǎng)只需要短期批準(zhǔn)，還需要一定水平的報(bào)告，但不需要相關(guān)的技術(shù)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。而且，沒有明確的規(guī)定來接收數(shù)字天氣預(yù)報(bào)。因此，一些目標(biāo)要素被添加到功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的范圍內(nèi)。

由于每個(gè)電網(wǎng)的參數(shù)不同，該組在公司的風(fēng)電公司之間造成了許多不同的混亂，例如價(jià)格不同、功能不同、要求不同、規(guī)格不同、等級(jí)不同等。它被反映為允許集團(tuán)公司提供其風(fēng)能需求的進(jìn)一步估計(jì)，包括內(nèi)部可視化組內(nèi)估計(jì)結(jié)果以及內(nèi)部可視化風(fēng)速和組內(nèi)其他信息。對(duì)于風(fēng)能技術(shù)的應(yīng)用，非常需要集成監(jiān)控，集成模型和集成標(biāo)準(zhǔn)。東潤(rùn)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)基于全球天氣分析服務(wù)系統(tǒng)（GWASS）平臺(tái)，可提供對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)的綜合分析和處理，集成的風(fēng)機(jī)管理和運(yùn)行監(jiān)控，氣象災(zāi)害警報(bào)，氣象信息，中等規(guī)模的數(shù)字。提供天氣預(yù)報(bào)。通過風(fēng)電場(chǎng)的不同方法集成了天氣預(yù)報(bào)，功率估算（統(tǒng)計(jì)和物理方法），以改善風(fēng)能網(wǎng)絡(luò)的連接并改善風(fēng)能綜合管理、錯(cuò)誤分析和報(bào)告準(zhǔn)確性等方面的開發(fā)的綜合服務(wù)體系[3]。

3 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)化研究

3.1 加快風(fēng)力發(fā)電方面的風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)，這是風(fēng)電場(chǎng)的真正靈感

風(fēng)電場(chǎng)報(bào)告工廠報(bào)價(jià)，并計(jì)劃滿足這些報(bào)價(jià)。能源系統(tǒng)是復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，電網(wǎng)有責(zé)任在發(fā)電，輸電和消耗之間保持能量平衡。在無風(fēng)電力系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸代理商可以根據(jù)每日負(fù)荷曲線創(chuàng)建電廠計(jì)劃，以滿足第二天的電力需求。風(fēng)電場(chǎng)的容量間歇性地波動(dòng)，大規(guī)模的風(fēng)能整合使規(guī)劃電廠變得非常困難，風(fēng)能是能源系統(tǒng)傳輸和運(yùn)行的主要挑戰(zhàn)。當(dāng)前，風(fēng)能正在嚴(yán)重影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功率平衡。估計(jì)風(fēng)電場(chǎng)的容量是減少能源系統(tǒng)的峰值剪切和調(diào)頻并改善風(fēng)能接收的有效方法。同時(shí)，風(fēng)能預(yù)測(cè)還可以推動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)計(jì)劃，增加風(fēng)能利用并增加風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 盡快改善電網(wǎng)中風(fēng)能預(yù)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)的開發(fā)

中國(guó)的風(fēng)能發(fā)展模式與其他國(guó)家截然不同，稱其需要“建立大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施并將其整合到大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中”。風(fēng)能對(duì)安全，穩(wěn)定和完整的能源系統(tǒng)的運(yùn)行具有重大影響。電網(wǎng)的一個(gè)重要標(biāo)志是致力于支持新能源的開發(fā)，以加快電網(wǎng)中風(fēng)能預(yù)測(cè)和評(píng)級(jí)系統(tǒng)的建設(shè)。風(fēng)電預(yù)測(cè)和分類系統(tǒng)不僅應(yīng)覆蓋整個(gè)估算區(qū)域，而且還應(yīng)分析和評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，以促進(jìn)估算水平的不斷提高。

3.3 開始部門之間的協(xié)作

風(fēng)能預(yù)測(cè)中國(guó)風(fēng)能發(fā)展出現(xiàn)了一個(gè)新的話題。這就需要天氣和電力行業(yè)之間的緊密合作，互惠互利和先進(jìn)的估算技術(shù)。有關(guān)部門需要加強(qiáng)表面界面的理論基礎(chǔ)研究，并準(zhǔn)備合適的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型進(jìn)行風(fēng)能預(yù)測(cè)。能源行業(yè)需要加強(qiáng)風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。各方有資源和合作，共同推動(dòng)風(fēng)能預(yù)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步。不同的行業(yè)和部門需要加強(qiáng)技術(shù)交流和培訓(xùn)，發(fā)展專業(yè)知識(shí)，并提高專業(yè)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

持續(xù)改進(jìn)風(fēng)能預(yù)報(bào)系統(tǒng)的發(fā)展和提高預(yù)報(bào)精度是確保風(fēng)能快速發(fā)展的客觀要求。未來，有必要改進(jìn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，以完成短期預(yù)報(bào)任務(wù)，深化預(yù)報(bào)技術(shù)研究，提高風(fēng)能估算和發(fā)電的準(zhǔn)確性，促進(jìn)和諧發(fā)展。