风电场能量管理系统

1、 内容提要 3 2 1 4 2 15% 10% 5% 20%(); 20%(国内国内) ) p风电场风电场建模误差：建模误差：2-5%, 2-5%, 国内外水平相近国内外水平相近 p风功率预测的精度瓶颈在于边界层风功率预测的精度瓶颈在于边界层( (近地层近地层) ) 数值天气预报数值天气预报 p风电场功率输出模型建模可以达到风电场功率输出模型建模可以达到 很高的精度很高的精度(2-5%)(2-5%) p建模方法建模方法(BP(BP神经网络、非参数回神经网络、非参数回 归等归等) )对精度影响不大对精度影响不大 p迭代次数对精度影响很小迭代次数对精度影响很小 初始化：数据准备 建模：利用历史数据

2、建 立风电场输出功率模型 ； 预测：利用NWP、风电场 发电计划进行预测 可视化：展示预测结果 评价：评价预测效果， 对比预测方案 研发支持 工程应用 2007年启动研发至今 国家级项目7项，国家重 点实验室项目3项，其中重 点/重大类项目5项； 省部企业项目30余项。 2009年投运至今 数十家风电场实 施运行 23 行业标准 风力发电场功率预测技术要求 国家能源局风电场功率预测预报管理暂行办法 国家电网 风力发电场功率预测技术规范 蒙西电网 内蒙古电网风功率预测技术规范 24 短期/超 预测 智能建 模向导 多方结 果上报 可发电 量估算 丰富综 合报表 气象信 息可视 更多考虑风场 业主

3、应用需求！ 25 风功率预测系统不仅需 要与电网公司配合，还 需要将必要的信息传送 至发电集团管理者的电 脑上。 科学制定发电量计划 评估电量损失 定量评估风电场可利用风资源 周边地形地貌变化对原有风资源的影响 提高设备年利用小时数 规范化、电子化风电场生产管理 依据风电场生产特点， 风电场功率预测子站应 更加贴合发电企业的生 产需要。 严格的数据预处理功能，适应不同质量 的现场数据 满足限电、检修等多种工况运行要求 清华大学提供定期数据分析、反馈最 新研究进展 多预测方案并行，滚动预测 1 2 3 4 28 用户角色用户角色 预报员预报员：风功率曲 线预报、模型训练 调度员调度员：监视风电

4、运行 管理员管理员：程序模块 监视、日志管理 30 1. 显示实际曲线与预测曲线的对比 2. 可自定义查看区间并导出 31 32 数据分析子系统数据分析子系统 提供实时气象资 源监视功能 综合数据分析功 能，帮助用户进行 系统评价与性能优 化 电量估计 预报次日电量 评估可发电量 精度统计 均方根误差 平均误差统计 限电筛选 智能限电筛选 人工限制设定 33 预测曲线备份 当日精度分析 当日电量估计 系统运行日志 日报表 月度误差分析 月度上报合格 率 系统运行日志 月报表 34 1. 支持中调、集 团、本地三种 上报方案 2. 支持自动上报、 手动上报两种 形式 3. 支持预报员修 订，人工

5、干预 35 智能化预报员向导系统，确 保系统随着数据积累，提供 精度越来越高预测模型。 确保系统随着数据积累，提供精 度越来越高预测模型 提供以可视化的方式完成算法训 练的功能，让客户快速上手，完 成专家级别的算法维护工作 36 37 项目项目要求要求 PC工作站操作系统Windows 2003中文企业版，硬盘尽量大 服务器内存尽量大，硬盘尽量大 操作系统Windows 2003中文企业版 网络PC工作站与服务器需要处于同一网段； 可以访问中调数据网，用于将预测结果上传； 可以访问风机数据网络，用于获取风机历史数据； 风场坐标风场名称及风场区域坐标（四个坐标点） 气象数据提供气象数据的接口及数

6、据格式说明 风电机组的数据提供风电机组数据的接口 预测数据提供上报数据数据的通信结果 ， 通 信 协 议 为 IEC60870-5-10138 试运行以来，风功率综合预测系统误差 风场功率模型误差 数值天气预报误差 红色：实测 绿色：经误差校正后的结果 蓝色：未经误差校正后的结果 风场功率模型建模效果(方均根误差3%),达到国际先进水平 数值天气预报误差(15-22%),随着运行时间的积累，还在不断提高 Company Logo 清华大学电机系清华大学电机系风 电预测技术团队拥 有扎实的理论基础 与创新意识，提供 不断改进的建模服 务、模型训练、算 法升级、预测效果 评估等服务。 内蒙气象局内

7、蒙气象局数值 天气预报业务流 程，人工订正、 模式优化、预测 模型反算等一系 列专业服务。 清华大学与专业软件公 司合作确保产品升级、 售后服务。与调度系统 的融合，新预测模型能 够最快程度的应用于您 的系统。 天气预报建模服务软件升级 风功率预测系统不是即买即用的常规软件，它的持续、高效运行依赖于风功率预测系统不是即买即用的常规软件，它的持续、高效运行依赖于 产品优质的后续服务。产品优质的后续服务。 内容提要 3 2 1 4 41 风电场风电场AVC 系统系统AVC模式模式：跟踪调度AVC 指令 单场单场AVC模式模式：确保风场满足 并网标准 风电场风电场AGC 系统系统AGC模式模式：跟踪

8、调度AGC 指令 单场单场AGC模式模式：确保风场满足 并网标准 基础技术：风电场基础技术：风电场 预测系统预测系统 42 43 1.5MW 台架试验，测 试双馈风机实际控制 能力 3样机试验检验风机 持续变无功运行能力 49.5MW风场独立运 行试验 1 2 3 Beijing 测试 2 测试 1 测试 3 62.5MW风电场并网 运行试验 4 测试 4 44 13:0016:0019:0022:0001:0004:0007:0010:0013:0016:00 0.994 0.995 0.996 0.997 0.998 0.999 1(-1) -0.999 time power factor

9、 13:0016:0019:0022:0001:0004:0007:0010:0013:0016:00 0 10 20 30 40 50 60 time value windspeed(m/s) activepower(MW) reactivepower(Mvar) 实时动态控制双馈风机 无功，减少80%以上主 变抽头调整电容器投切 功率因数控制， 合格率从45% 上升到99.6% 45 内容提要 3 2 1 4 46 用户名称用户名称装机容量装机容量 内蒙古中广核风力发电有限公司宝力格风电场中广核集团300MW 内蒙古中广核风力发电有限公司阿巴嘎旗响泉风电场中广核集团49.5MW 华电辉腾锡

10、勒风力发电有限公司华电集团121MW 华电红泥井风力发电有限公司华电集团49.5MW 华电玫瑰营风力发电有限公司华电集团49.5MW 华能河北分公司化德县大地泰鸿风能利用有限责任公司华能集团49.5MW 鲁能白云鄂博风力发电有限公司鲁能集团100MW 国水投化德风电有限公司三峡集团200MW 中国风电集团武川义和美风场中国风电集团49.5MV 北方龙源风力发电有限公司辉腾锡勒风电场华能集团49.5MW 北方龙源风力发电有限公司白音风电场华能集团200MW 北方龙源风力发电有限公司柳兰风电场华能集团49.5MW 北方龙源风力发电有限公司赛罕风电场华能集团49.5MW 省网级用户：省网级用户：1 集团用户：集团用户：6 风场用户总数：风场用户总数：13家家 47 Company Logo 用户名称用户名称所属集团所属集团装机容量装机容量 北方龙源风力发电有限公司辉腾锡勒风电场华能集团50MW 内蒙古中广核风力发电有限公司宝力格风电场中广核集团300MW 内蒙古中广核风力发电有限公司阿巴嘎旗响泉风电场中广核集团50MW 北