风功率预测功能规范

风功率预测功能规范篇一：风电功率预测系统功能规范风电功率预测系统功能规范 （试 行） 国家电网公司调度通信中心 目 次 前 言 . III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 范围. 1 术语和定义 .1 数据准备. 2 数据采集与处理 .3 风电功率预测 .5 统计分析. 6 界面要求. 7 安全防护要求 .8 系统输出接口 .8 性能要求 . 9 附录 A 误差计算方法 . 10 前 言 为了规范风电调度技术支持系统的研发、建设及应用，特制订风电功率预测系统功能规范。 本规范制订时参考了调度自动化系统相关国家标准、行业标准和国家电网公司企业标准。制订过程中多次召集国家电网公司科研和生产单位的专家共同讨论，广泛征求意见。 本规范规定了风电功率预测系统的功能，主要包括预测时间尺度、信息要求、功率预测、统计分析、界面要求、安全防护、接口要求及性能指标等。 本规范由国家电网公司国家电力调度通信中心提出并负责解释； 本规范主要起草单位：中国电力科学研究院、吉林省电力有限公司。 本规范主要起草人：刘 纯、裴哲义、王 勃、董 存、石永刚、范国英、郭 雷。 风电功率预测系统功能规范1 范围 本规范规定了风电功率预测系统的功能，主要包括预测时间尺度、数据准备、数据采集与处理、功率预测、统计分析、界面要求、安全防护、接口要求及性能指标等。 本规范用于指导电网调度机构和风电场的风电功率预测系统的研发、建设和应用管理。 本规定的适用于国家电网公司经营区域内的各级电网调度机构和风电场。 2 术语和定义 风电场 Wind Farm 由一批风电机组或风电机组群组成的发电站。 数值天气预报 Numerical Weather Prediction 根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。 风电功率预测 Wind Power Forecasting 以风电场的历史功率、历史风速、地形地貌、数值天气预报、风电机组运行状态等数据建立风电场输出功率的预测模型，以风速、功率或数值天气预报数据作为模型的输入，结合风电场机组的设备状态及运行工况，得到风电场未来的输出功率；预测时间尺度包括短期预测和超短期预测。 短期风电功率预测 Short term Wind Power Forecasting 未来 3 天内的风电输出功率预测，时间分辨率不小于15min。 超短期风电功率预测 ultra-short term Wind Power Forecasting 0h4h 的风电输出功率预测，时间分辨率不小于15min。 3 数据准备风电功率预测系统建模使用的数据应包括风电场历史功率数据、历史测风塔数据、历史数值天气预报、风电机组信息、风电机组及风电场运行状态、地形地貌等数据。风电场历史功率数据 风电场的历史功率数据应不少于 1a，时间分辨率应不小于 5min。 历史测风塔数据 a） 测风塔位置应在风电场 5km 范围内； b） 应至少包括 10m、70m 及以上高程的风速和风向以及气温、气压等信息； c） 数据的时间分辨率应不小于10min。 历史数值天气预报 历史数值天气预报数据应与历史功率数据相对应，时间分辨率应为 15min，应包括至少三个不同层高的风速和风向以及气温、气压、湿度等参数。 风电机组信息 风电机组信息应包括机组类型、单机容量、轮毂高度、叶轮直径、功率曲线，并网时间、位置（经、纬度）等。 风电机组及风电场运行状态 风电机组及风电场运行状态数据应包括风电机组故障及人为停机记录、风电场开机容量和限电记录。 地形地貌数据 地形数据应为 CAD 文件，包括对风电场区域内 10km范围地势变化的描述。 地貌数据应通过实地勘测或卫星地图获取，包括对风电场区域内 20km 范围内粗糙度的描述。篇二：风功率预测运行规程风功率预测系统运行规程 1 适用范围 本规程适用于景泰红山风电场监控系统，说明了风功率预测系统和相关参数，规定了风功率预测系统的操作方法和故障处理。 2 规范性引用文件 国家电网公司技术标准 Q/GDW215-XX 电力系统数据标记语言E 语言规范 国家电网调 XX 201 号 风电并网运行控制技术规定 国家电网公司技术标准 Q/GDW432-XX 风电调度运行管理规范 国家电网公司技术标准 .Q/GDW588-XX 风电功率预测功能规范 国家电网公司调 XX 201 号风电并网运行控制技术规定 国家电网公司调水 XX 348 号风电场调度运行信息交换规范（试行） 国家电力监管委员会 5 号令电力二次系统安全防护规定 国家电力监管委员会电监安全XX34 号电力二次系统安全防护总体方 案标准 国能新能【 XX 】 208 号文件 3 系统概述 风功率预测基本原理：通过实际风速/实际功率转换关系（非线性关系）寻找到预测风速/预测功率转换关系。 风功率预测系统在提高电网公司消纳能力、促进节能减排的同时也对提高风电企业运营管理效率具有重要意义，可以为风电企业带来直接经济效益。风发电功率预测可以帮助电网调度合理安排常规电源发电计划，减少因风电并网而增加的旋转备用容量，增加风电上网小时数，减少温室气体排放的同时也为风电企业带来直接经济效益； 通过对未来风电功率的预测，有利于风电企业提升运营效率和科学管理水平，例如可以在阴天、多云天，安排检修计划，增加发电小时数，提高经济效益； 通过风发电功率预测， 有利于电网合理安排运行方式和应对措施，提高电力系统的安全性和可靠性。 系统架构 风电功率预测系统包括：UPS 电源、蓄电池（8 组） 、测风塔、内网服务器（风功率预测服务器） 、外网服务器（数值天气预报服务器） 、网络安全隔离设备（反向型） 、风电功率预测交换机、PC 工作站等。 硬件配置系统服务器 风电功率预测系统配置两台服务器：数据采集服务器与功率预测服务器。为保障系统的安全性和电网调度对新能源电站安全性的要求，对从外网接收的数值天气预报数据通过反向隔离装置，保证系统的安全性。 数据采集服务器用于接收数值天气预报数据和预测参数，通过反向隔离器将数据传输至功率预测服务器。功率预测服务器利用数值天气预报、预测参数、实时气象观测数据和电场运行数据，进行风电功率预测。风电功率预测系统包含商业数据库系统，用于存储历史数据。 网络安全隔离装置 风电功率预测系统的信息交互在电网专用信息网络安全 II 或 III 区，因此，风电功率预测系统的信息网络结构与通信安全措施必须满足国家电监会令电力二次系统安全防护规定要求。因此风电功率预测系统在接收外部（数值天气预报）信息时，必须安装反向网络安全隔离装置。 防火墙 本工程配置 1 台防火墙用于实现风电场安全区 II 自动化系统（包括功率预测系统、风机监控系统）与风电场安全区 I 自动化系统（包括有功功率控制系统等）数据通信的安全防护，以确保安全区 I 自动化系统的安全运行。 测风塔系统 测风塔系统配套硬件设备包括测风塔塔体、测风设备，如下图： 设备参数 1 ）数据采集器 具有在现场或无线（电台）下载数据的功能； 能完整地保存不低于 36 个月左右采集的数据量； 在-5585的环境温度下可靠运行； 可保证传输数据的准确性，数据可实时观测，定时下载，采样精度% ； 数据通道共 12 个，可分别接入多达 10 个风速仪，6个风向标（或大气温度计、大气压力计及其他传感器） 。在数据记录中满足各传感器的数据记录，采样精度 % ； 传感器接口，至少 10 个风速接口，16 个模拟量接口（风向、气温、气压等） ，8 个 IO 口，RS232 口； 太阳能电源供电，80W 太阳能板，可长期不间断供电；可支持多种协议至少包括 OPC、Modbus；2 ）风速传感器 测量范围：0 m/s75 m/s ； 启动风速：/s ； 适应温度：-5085。 3 ）风向传感器 测量范围：0360 ； 精确度： ； 适应气温：-4065。 4 ）大气温度传感器 测量范围：- C ； 精度： ； 尺寸：100 x 15mm ； 防护等级：IP65 ； 防紫外辐射罩。 5 ）大气压力传感器 测量范围：15115kPa ； 精度： ； 操作温度：-40 +60 C 。 采集频次 满足国家风电场风能资源测量和评估技术规定 ； 符合 IEC61400-12 标准； 默认采集频次如下： 数据存储时间间隔为 5 分钟； 风速参数采样时间间隔为 1 秒，并自动计算和记录每5 分钟的平均风速，每 5 分钟的风速标准偏差，每 5 分钟内最大风速、最小风速、阵风风速、阵风 风速出现时间日期、当时风向；单位为 m/s ； 风向参数采样时间间隔为 1 秒，并自动计算和记录每5 分钟的风向矢量平均值，每 5 分钟的风向标准偏差，每 5分钟内最大风向、最小风向，单位为； 温度参数每 1 秒钟采样一次，记录每 5 分钟的平均值，每 5 分钟的温度标准偏差，每 5 分钟内最大、最小温度，单位为； 湿度参数每 1 秒钟采样一次，记录每 5 分钟的平均值，每 5 分钟的湿度标准偏差，每 5 分钟内最大、最小湿度，单位为% ； 大气压力参数每 1 秒钟采样一次，记录每 5 分钟的平均值，每 5 分钟的气压标准偏差，每 5 分钟内最大、最小气压，单位 kPa 。 防护措施 主要部件材料为 Lexan 塑料及不锈钢 箱体防护等级 IP67，防水、防尘、防沙、防紫外、放腐蚀； 箱体结构安装盒应防水、防沙尘，蚀防腐。 传输方式 通讯方式传输采集数据，包括光纤、电缆以及无线传输，确保数据传输实时、稳定。中心站配有采集数据接收软件，用于数据收集，数据监控、采集器程序的编制，采集器的设置，数据的简单分析、处理，监控界面的制作以及网络服务和联网功能等。 (转载于: 小 龙文档 网:风功率预测功能规范) 数值天气预报具备国内外 5 家气象源支撑：3 家欧美（西班牙、丹麦、美国）专业气象服务商，2 家国家级覆盖全国范围的专业气象研究单位（国家气象局、中国科学院大气物理研究所） 。 应用风电功率预测系统的数值天气预报，空间分辨率小于5*5 公里。4 系统功能 风电功率预测系统采用 B/S 模式。用户登录系统不需要安装其它软件，在系统所在网段任何一台电脑的浏览器上输入功率预测系统的链接，便可以进入系统的登陆界面。所有操作必须在用户成功登陆并授权的情况下进行。 系统功能概述 风电功率预测系统包括实时监控管理、曲线展示管理、上报管理、统计分析、数据报表、生产管理、上报管理（风机信息上报）等八大模块。 实时监控管理 实时监控管理用于对单个电场进行监控，用户可以查看气象数据、功率数据与风机状态等信息，监控上报状态与发电计划。本模块包含： 实时监控 全景展示 实时曲线展示 状态监控 风机运行监控 曲线展示管理 曲线展示以曲线和列表的方式展示预测结果，所有数据能够以 Excle 等格式导出。本模块包含： 曲线展示 功率曲线 气象曲线（风向玫瑰图、风速轮廓图） 风机曲线 上报管理 用户可以查看不同电场的上报项，后台根据用户所选上报项和上报日期生成上报文件，然后根据系统配置的上报方式进行上报。本模块包含： 气象上报（测风塔实时数据上传） 功率上报（短期预测功率上报） 手动上报（超短期预测功率上报） 统计分析 统计分析模块可以计算各类预测与上报指标的误差、精度、相关性系数、准确率、合格率等信息。本模块包含：功率指标（短期预测指标、超短期预测指标、预测功率指标、实际功率指标） 气象指标（天气预报指标、实测气象指标、测风数据指标、实测气象指标（0-4） 上报项指标 数据报表 根据客户查询选择的时段与类型导出报表。本模块包含： 功率报表 气象报表 生产管理 生产管理可进行预测开机容量、检修计划、风机故障、风场限电等关键生产参数的设置与实时数据补录。本模块包含： 检修计划设置风机故障设置 风场限电设置 上报管理（风机信息上报） 。本模块包含： 风机信息上报 手动上报 数据接口 系统提供了多种通讯接口与相关系统通讯，可满足用户不同的数据交互需求。 例如除了向调度系统上报功率预测结果以外还可上报风机机组实时运行息、测风塔实测数据、风机检修安排等。风电功率预测系统具有灵活的通讯接口，支持以太网、RS232 和 RS485 等多种通讯方式，并可以和国内外众多风机运行后台系统、风电场升压站后台 SCADA 系统等建立数据交互，并支持各类标准协议和非标准规约，可与各地调、省调及风电功率预测集控系统建立数据通讯，其强大的接口主要体现在： 支持国内外众多的标准协议，如 ：CDT91、Modbus、DL/645、 IEC870-5-101/102/104 等； 支持本地和远程 OPC 方式通讯，兼容 、 规范； 支持各类非标准规约的定制开发； 支持以 *.txt 、 *.ini 、 *.xml 等各类文件的传输； 支持各种关系数据库的数据交互，如：SQL server和 Oracle 等，兼容各类表和视图； 5 预测技术 风电功率预测系统采用差分自回归移动平均模型（ARIMA） 、混沌时间序列分析、人工神经网络（ANN）等多种算法，根据预测时间尺度的不同使用上述算法构成组合预测模型，对每一种算法的预测结果选取适当的权重进行加权平均算法从而得到最终预测结果，权重的选择可以采用等权平均法、最小方差法，保证预测的准度和精度。 功率预测 功率预测系统根据所处地理位置的气候特征、数值天气预报和风电场历史数据情况、 风电机组的运行状态情况，采用适合的预测模型进行本风电场发电预测，根据预测时间尺度的不同和实际应用的具体需求，采用多种物理及统计方法模型，形成最优预测策略。同时，针对气候的季节性变化、区域气候的互相影响、极端天气情况以及风电设备运行状态变化等， 东润建立的预测服务中心每日除了发送数值模拟技术提供的天气预报外， 还发送根据覆盖全国的实际气象测量数据调整后的电场预测模型参数，保证预测模型调整的及时性，进而保证系统预测精度。 功率预测的空间： 预测的最小单位为一个风电场； 能够预测多个风电场的单独输出功率和叠加输出功率。功率预测的时间： 短期风电功率预测能够预测风电场未来 0-24、0-48和 0-72 小时之内的风电输出功率，时间分辨率为 15 分钟。超短期风电功率预测能够预测未来 0h-4h 的风电输出功率，时间分辨率不小于 15 分钟。 统计分析 数据统计： 参与统计数据的时间范围可任意选定； 历史功率数据统计包括数据完整性统计、频率分布统计、变化率统计等； 历史气象数据统计包括数据完整性统计、风速频率分布统计、风向频率分布统计等。 篇三：QGDW 588-XX风电功率预测功能规范Q / GDW 588 XX ICS Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q / GDW 588 XX 风电功率预测功能规范 Function specification of wind power forecasting XX-03-03 发布 XX-03-03 实施 国家电网公司 发 布 Q / GDW 588 XX目 次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 预测建模数据准备 2 5 数据采集与处理 2 6 预测功能要求 3 7 统计分析 4 8 界面要求 4 9 安全防护要求 5 10 数据输出 5 11 性能要求 5 附录 A 6 附录 B 7 编制说明 9 I Q / GDW 588 XX前 言 根据关于下达 XX 年度国家电网公司技术标准编制（修）订计划的通知 （国家电网科XX320 号）的要求，中国电力科学研究院和吉林省电力有限公司开展了风电功率预测功能规范的编制工作。 为进一步提高风电调度运行管理水平，规范电网调度机构和风电场风电功率预测系统的建设，并指导系统的研发、验收和使用，特制订本功能规范。 本标准由国家电力调度通信中心提出并解释； 本标准由国家电网公司科技部归口； 本标准主要起草单位：中国电力科学研究院、吉林省电力有限公司； 本标准主要起草人：刘纯、裴哲义、王勃、董存、冯双磊、范高锋、范国英、郭雷。 II Q / GDW 588 XX风电功率预测功能规范 1 范围 本标准规定了风电功率预测系统的功能，主要包括术语和定义、预测建模数据准备、数据采集与处理、预测功能要求、统计分析、界面要求、安全防护要求、数据输出及性能要求等。 本标准适用于电网调度机构和风电场风电功率预测系统的建设，系统的研发、验收和运行可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是