分散式风电功率预测系统构建及价值

摘 要 对风场的风速与发电功率实施科学准确的预测，可以有效的降低风电系统对整体电网产生影响。基于统计学方法中的分散式风电功率预测系统，通过对数据的收集、功率预测以及信息反馈等方面的工作，为电力系统建立起可靠的、优质的以及经济性的预测方式。

【关键词】功率预测 分散式 调度计划

当前，我国能源局所下发的《风电厂功率预测预报管理暂行办法》当中，其中就规定了我国全部已经并网开始运行的风电厂，必须要建立起风电功率预测系统体系，以及发电计划审核报告制度，要求没有经过相关的管理要求来进行风电预测报告统计的风电场不能进行并网的运行。风电功率预测主要是提升风电场发电的效率性，在和电网企业实施有效的配合与制定电力调度合作的时候，需要充分的满足电网系统的发展需要。分散式风电功率预测需要有效的满足一些技术性的条件约束，并且还需要对其所传输到电力系统中的总量和设备实施有效的规划与设计，这样才可以有效的发挥出应有的作用。针对风电功率预测对电力企业发展产生的影响，对分散式风电功率预测系统的针对性研究，具有非常明显的理论性意义和运用价值。

1 基于统计方式的分散式风电预测

在实施风电功率预测的过程当中，可以直接对其实施功率的预测工作，同时还可以对风速值加以预测，然后在依照实际的风速和风电发电厂当中的电力输出值，建立起对应的数据模型，通过相关的分析可以得到具体的风电功率输出值。参照之前的历史性数据的风电输出功率和风速预测的方式，对其中历史性数据实施有效的预测，在多个数据统计过程当中，主要包含了对电力输出功率以及风速数据预测的方面，建立起风电输出功率和风速之间存在的映射性关系。

1.1 单一预测方式

依靠风电厂的具体发展状况，采用在混沌时间范围内的序列风电功率预测的测试方式。所收集出来的风电场当中的发电功率，是通过时间顺序和一定时间间隔来实施重组。在对发电现场进行考察之后发现，发电现场的测风塔中大部分的传感器都已经损坏，但是还有部分的光纤通讯。所以说，对风机本身所存在的历史性数据和实施性发电功率的数据实施校正，对混沌时间序列当中的风功率实施基础预测。风力发电是因为地表上热力性质的差异性，在受到了气压梯度力作用、地球转动产生的偏向力以及地形地貌等方面的影响，所产生的空气定向移动来推动风力发电机进行发电。通常来讲，来流风为牛顿性流体，可以通过斯托克斯方程来对空气的定向流动加以描述。

1.2 组合预测的方式

为了有效的提升对风电功率预测的准确度，有效的提出了组合性的预测思想，也就是将其中几种预测出来的模型的分析结果，选择其中具有代表性的数据进行综合分析，得到测试的最终结果。通过相关的研究结果可以看出，通过两种或者是两种以上的单项预测的方式，可以组合出比单项预测更加明显和准确的风电功率预测效果。当前在国内外，大量的相关的研究学者对此实施了大量的研究分析，针对性提出了时间序列与电力系统网络结合的方式，通过时间顺序与卡尔曼滤波的有效结合，最终得出了风电功率预测的有效方式。除此之外，通过相关学者的研究可以发展，对风速或者是发电功率原始性的序列进行预处理方式，也是有效的提升风电功率预测精确度的有效方式。

2 分散式风电预测系统的主要构成方式

2.1 数据收集功能指标

分散式风电功率预测系统，在运行过程当中需要对其中的数据进行分析，主要包含了天气预报数据、实时性的测风塔数据、风电场实施数据以及风电机组的实施运行状态数据等。发电系统可以有效的完成其中的全部数据的自动收集和采集，同时还可以通过手动的方式进行信息的录入，对其中数值天气的预测数据实施定时性信息获取。短期性的功率预测功能指标，主要可以用来对未来的0～72小时范围内的功率变换曲线实施预测，其中时间的分辨率可以分成15min。短期的预测平均产生的误差率小于20%。短期性的风电功率预测功能性指标，可以有效的实现对未来0～4小时范围内出现的功率变化曲线图进行分析，时间分辨率达到了15min左右，其中每15min可以进行以此数据记录。

2.2 信息反馈功能指标

信息的有效反馈可以依照电力发电网当中的技术要求，实施有效的标准化的格式预测以及超短期性的功率预测、风力塔实施监测、发电系统中的风电检修容量、风电场装机的整体容量大小以及包含了对最大的发电功率信息实施上报等相关功能。这其中，短期性的功率预测的结果，可以通过次日的96点的功率性曲线的方式来进行上报，其中超短期的功率预测方式可以每15min进行上报，测风塔中的风机运行容量、装机容量、投运容量以及最大化的功率信息来作为短期内功率预测的方式来进行反馈。依照相关调度部门的具体要求，从预测的数据当中可以看出，在未来的0～24小时、0～48小时以及0～72小时内的短期性的风电功率预测数据，可以有效的绘制出0～168小时范围内的风功率预测曲线图；在每个15min的间隔内，来对未来4h的超短的风电功率预测曲线进行反馈，其中时间上的分辨率不能低于15min。

3 结束语

通过本文对分散式风电功率预测系统构建方式的分析和判断，可以看出分散式风电功率预测系统作用于负荷的中心点附近，在其接入到配电网之后，风电产生的间歇性、波动性为电网的安全和稳定的运行提供了全新的挑战。通过对单一预测方式和组合预测方式的针对性分析，从中可以得到分散式风电功率预测系统，在运行过程当中需要对其中的数据加以有效的分析，通过对风电功率的有效预测，借助于电网调度部门制定出科学合理的电网运行方案，通过这种方式来保证电网系统的安全稳定运行。

参考文献

[1]周颖，付杰，吴军.分散式风电功率预测系统构建[J].农业科技与装备，2017（07）：45-47.

[2]杨俊友，崔嘉，邢作霞，王海鑫，王刚.考虑风电功率预测的分散式风电场无功控制策略[J].电力系统自动化，2015，39（13）：8-15.

[3]邹显明.分散式风电功率预测—网络调控系统的研究与开发[D].东北大学，2013.

[4]王勃.馮双磊.刘纯.考虑预报风速与功率曲线因素的风电功率预测不确定性估计[J].电网技术，2014（02）：463-468.

作者简介

张桂森（1978-），男，河南省许昌市人。大学本科学历。现为许继电气股份有限公司工程师。研究方向为电力系统。

作者单位

许继电气股份有限公司 河南省许昌市 461000