專利名稱：風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電網(wǎng)調(diào)度的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)外對(duì)風(fēng)電預(yù)測(cè)的研究有近20年的歷史，最早的研究單位是丹麥的Risoe國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，隨后德國(guó)也進(jìn)行了深入的研究，各風(fēng)電強(qiáng)國(guó)都意識(shí)到風(fēng)電預(yù)測(cè)的價(jià)值和意義紛紛開(kāi)發(fā)出了自己的商用預(yù)測(cè)系統(tǒng)并投入運(yùn)營(yíng)，如德國(guó)、丹麥、美國(guó)等。在我國(guó)還缺乏有效的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)。隨著風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)，風(fēng)電的不確定性和不可控性等特點(diǎn)給電網(wǎng)帶來(lái)了越來(lái)越多的問(wèn)題。
在我國(guó)風(fēng)能資源比較豐富、風(fēng)電發(fā)展較快的地區(qū)，風(fēng)電將逐漸成為不可忽略的電源形式。與常規(guī)電源不同，風(fēng)能來(lái)源于空氣的流動(dòng)，并且受周圍地形地貌的影響，因此風(fēng)電具有很大的隨機(jī)性、間歇性和不可控性。而且，在實(shí)際運(yùn)行中多數(shù)風(fēng)電具有反調(diào)峰特性，即負(fù)荷大時(shí)風(fēng)電出力小，負(fù)荷小時(shí)風(fēng)電出力反而大，給風(fēng)電豐富地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度和電力市場(chǎng)管理帶來(lái)了越來(lái)越大的壓力。另外，風(fēng)電場(chǎng)一般處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，位于系統(tǒng)末端，電網(wǎng)相對(duì)薄弱，為了應(yīng)對(duì)風(fēng)電的隨機(jī)性、間歇性、不可控性和反調(diào)峰特性，系統(tǒng)在運(yùn)行中必須考慮留有足夠的備用電源和調(diào)峰容量，以保證風(fēng)電出力不足時(shí)能夠正常向用戶供電，隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的增加，風(fēng)電穿透功率超過(guò)一定值后，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)將成為電力系統(tǒng)不可或缺的組成部分，對(duì)于調(diào)度安排系統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃、保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、降低備用容量和運(yùn)行成本以及對(duì)電力市場(chǎng)進(jìn)行有效的管理等都具有重要意義。
由于中國(guó)風(fēng)資源的分布特點(diǎn)致使大部分風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)較為集中，風(fēng)能的間歇性對(duì)于接入電網(wǎng)的影響將更加突出。開(kāi)展風(fēng)電場(chǎng)出力短期預(yù)報(bào)的研究與開(kāi)發(fā)對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模開(kāi)發(fā)風(fēng)電場(chǎng)是必要的和急迫的。由于近地層風(fēng)資源的變化與地理特點(diǎn)具有的密切相關(guān)性，使得我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)與歐洲風(fēng)電場(chǎng)的特點(diǎn)不同，國(guó)外正在應(yīng)用的風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)無(wú)法直接應(yīng)用，因此本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的適用于我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)條件下的預(yù)報(bào)系統(tǒng)具有我國(guó)自身的特點(diǎn)。
該項(xiàng)目的技術(shù)路線是分析數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)風(fēng)速數(shù)據(jù)及風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的相關(guān)性，建立風(fēng)電功率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)模型的結(jié)構(gòu)及模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的驗(yàn)證和調(diào)整，提高預(yù)測(cè)精度，為吉林省電網(wǎng)風(fēng)電接入后電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度提供有益的參考。
通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)以及本課題的技術(shù)路線進(jìn)行對(duì)比分析，可以看出本課題研究是基于"理論分析——試驗(yàn)分析——實(shí)際模型校驗(yàn)——理論分析"的研究路線，以保證所建立的發(fā)電預(yù)測(cè)模型及測(cè)試結(jié)果能夠得到試驗(yàn)驗(yàn)證。
從已發(fā)表的研究文獻(xiàn)來(lái)看，目前國(guó)際上尚未有由于具備基于中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)的獨(dú)特性基礎(chǔ)上的風(fēng)電預(yù)報(bào)系統(tǒng)，國(guó)外的預(yù)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法直接應(yīng)用，因此本項(xiàng)目風(fēng)電負(fù)荷預(yù)報(bào)系統(tǒng)具有自身的獨(dú)創(chuàng)型。
以上對(duì)比分析表明，本項(xiàng)目研究思路具有獨(dú)特的創(chuàng)新性和前瞻性，所開(kāi)發(fā)的預(yù)測(cè)系統(tǒng)的有效性和可信性能夠得到試驗(yàn)檢驗(yàn)，研究結(jié)果合理可信，對(duì)促進(jìn)風(fēng)電發(fā)展具有重要的理論指導(dǎo)作用和工程實(shí)用價(jià)值。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型提供一種能夠降低風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備配置數(shù)量，實(shí)現(xiàn)天氣預(yù)報(bào)模塊與風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、電力系
統(tǒng)能量管理系統(tǒng)EMS數(shù)據(jù)平臺(tái)有效物理隔離的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型是這樣設(shè)計(jì)的 一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，由數(shù)值
天氣預(yù)報(bào)模塊、EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊和數(shù)據(jù)采集設(shè)備組成，其中數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊包括NWP處理機(jī)，NWP處理機(jī)連接Internet,并且NWP處理機(jī)與網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；其中EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊由EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、EMS系統(tǒng)構(gòu)成，相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行連接；其中數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊包括風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、預(yù)測(cè)計(jì)算處理機(jī)、圖形用戶接口，相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行連接。所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括有風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速采集器和風(fēng)電場(chǎng)功率釆集器，所述的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備與麗P處理機(jī)及EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)相連接，并且EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速采集器和風(fēng)電場(chǎng)功率采集器相連接，另外，所述的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)
庫(kù)服務(wù)器采用PC機(jī)系統(tǒng)，裝入Windows XP操作系統(tǒng)。
通過(guò)上述設(shè)計(jì)方案，本實(shí)用新型可以帶來(lái)如下有益效果
1、 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了 Internet網(wǎng)絡(luò)與電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)有效隔離，滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的要求。
2、 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)單一調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)EMS連接，與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)廠站數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，降低設(shè)備配置數(shù)量。
3、 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)EMS、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊連接，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電的有效預(yù)測(cè)，從而有效制定發(fā)電計(jì)劃，提高風(fēng)力發(fā)電的電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
4、 基于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)結(jié)果，可做到靈活、有效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)際并網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量，從而提高系統(tǒng)總的額定風(fēng)電裝機(jī)容量，降低電力系統(tǒng)調(diào)峰備用容量和運(yùn)行成本。
因此，通過(guò)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電功率24小時(shí)預(yù)測(cè)，提高系統(tǒng)總的額定風(fēng)電裝機(jī)容量。對(duì)發(fā)電計(jì)劃制定，發(fā)供電平衡，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。
第一，解決了電力調(diào)度部門調(diào)配系統(tǒng)備用電源時(shí)，僅靠風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量和風(fēng)電上網(wǎng)電量的歷史數(shù)據(jù)估算風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的問(wèn)題?？蔀楝F(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)對(duì)未來(lái)24小時(shí)進(jìn)行風(fēng)電功率預(yù)測(cè)，有效制定電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃，做好系統(tǒng)的發(fā)供電平衡。對(duì)不同的發(fā)電預(yù)測(cè)結(jié)果，提前分析計(jì)算電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
第二，解決了風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊連接的問(wèn)題，與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)廠站數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，降低設(shè)備配置數(shù)量。
第三，網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備模式，解決了 Internet網(wǎng)絡(luò)與電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全隔離，滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的要求。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明圖書(shū)1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如

圖1所示，該系統(tǒng)由數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊、EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊和數(shù)據(jù)采集設(shè)備組成，其中數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊包括麗P處理機(jī)，麗P處理機(jī)連接Internet,并且NWP處理機(jī)與網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；其中EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊由EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、EMS系統(tǒng)構(gòu)成，相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行連接；其中數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊包括風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、預(yù)測(cè)計(jì)算處理機(jī)、圖形用戶接口，相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行連接。所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括有風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速采集器和風(fēng)電場(chǎng)功率采集器，所述的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備與NWP處理機(jī)及EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)相連接，并且EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速采集器和風(fēng)電場(chǎng)功率采集器相連接，所述的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用PC機(jī)系統(tǒng)，裝入Windows XP操作系統(tǒng)。.
通過(guò)提出基于二次系統(tǒng)安全防護(hù)要求的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的設(shè)計(jì)方案，所述風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器建立其主要作用有
1、 風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)單一調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)EMS連接，與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)廠站數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，降低設(shè)備酉己置數(shù)量。
2、 風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)EMS、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊連接，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電功率的有效預(yù)測(cè)，從而有效制定發(fā)電計(jì)劃，提高風(fēng)力發(fā)電的電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3、 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了 Internet網(wǎng)絡(luò)與電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)有效隔離，滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的要求。
4、 基于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)結(jié)果，可做到靈活、有效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)際并網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量，從而提高系統(tǒng)總的額定風(fēng)電裝機(jī)容量，降低系統(tǒng)調(diào)峰熱備用容量。
風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用PC機(jī)系統(tǒng)，Windows XP操作系統(tǒng)。主
要由四部分組成、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型、風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊、預(yù)測(cè)模塊和軟件實(shí)現(xiàn)模塊。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊提供風(fēng)電場(chǎng)所在位置近地層的各種氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，每十二小時(shí)預(yù)報(bào)一次， 一天預(yù)報(bào)兩次，每次預(yù)報(bào)72小時(shí)。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊提供的數(shù)據(jù)為二進(jìn)制格式，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制格式作為預(yù)測(cè)模型的輸入。風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊主要是在風(fēng)電場(chǎng)關(guān)鍵位置點(diǎn)設(shè)立測(cè)風(fēng)塔，采集風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后也作為預(yù)測(cè)模型的輸入數(shù)據(jù)。預(yù)測(cè)模塊主要對(duì)風(fēng)速和功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，是預(yù)測(cè)系統(tǒng)的核心，為滿足風(fēng)電
場(chǎng)的要求，提供了短期(1-3天)和超短期(1-4小時(shí))的預(yù)測(cè)。因?yàn)槊總€(gè)風(fēng)電場(chǎng)的地理位置，氣象條件各不相同，所以預(yù)測(cè)模塊要具有可調(diào)整性。軟件實(shí)現(xiàn)模塊主要包括數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換及GUI圖形界面。
數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊
數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是根據(jù)大氣實(shí)際情況，在一定初值和邊界條件下，通過(guò)數(shù)值計(jì)算，求解描寫天氣演變過(guò)程的流體力學(xué)和熱力學(xué)方程組，預(yù)報(bào)未來(lái)的天氣狀況，它是一種定量和客觀的預(yù)報(bào)方法。預(yù)報(bào)量有氣壓、溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降水等。風(fēng)電場(chǎng)的范圍一般在幾公里之內(nèi)。本預(yù)測(cè)系統(tǒng)使用中尺度預(yù)報(bào)模型薩5來(lái)進(jìn)行數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。
模型是美國(guó)賓州大學(xué)和美國(guó)國(guó)家大氣研究中聯(lián)合研制的有限區(qū)域中尺度大氣模式，是目前氣象領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的中尺度預(yù)報(bào)模式之一。MM5模式水平分辨率可達(dá)到5km，垂直分辨率可達(dá)40層，網(wǎng)格嵌套層數(shù)最多可達(dá)10層。其計(jì)算規(guī)模巨大，為了滿足天氣預(yù)報(bào)精度的不斷提高和時(shí)效性要求，必須借助于高性能巨型計(jì)算機(jī)，采用分布并行計(jì)算平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在目前計(jì)算條件下，由于麗5中尺度數(shù)值模式可考慮高分辨的地形和陸面使用狀況等重要的局地迫動(dòng)因子，并使用復(fù)雜的物理參數(shù)化方案，來(lái)研究和預(yù)測(cè)高分辨的局地中尺度天氣現(xiàn)象，其相對(duì)于大模式的靈活性、細(xì)致性，使其應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，目前醒5在美國(guó)已為40多所院校、近30個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和軍事單位及20多個(gè)工業(yè)咨詢公司所使用，在全世界各大洲約有50多個(gè)單位使用。
在實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)應(yīng)用方面目前全球約有30余個(gè)單位使用固5開(kāi)展實(shí)時(shí)區(qū)域天氣預(yù)報(bào)，并在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布，成為一種潛在的、有發(fā)展前途的業(yè)務(wù)區(qū)域預(yù)報(bào)工具。在區(qū)域氣候預(yù)報(bào)方面區(qū)域氣候模式作為全球氣候模式與中尺度氣象模式相結(jié)合的產(chǎn)物，已靈活地用于全球各區(qū)域過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)氣候的研究中。MM5是有限區(qū)域模式，作為業(yè)務(wù)數(shù)值預(yù)報(bào)必須確保側(cè)邊界條件的提供，為此，
有三套方案可選擇第一，使用中國(guó)國(guó)家氣象中心提供的T213資料作為初始分析中的初估場(chǎng)和模式側(cè)邊界條件；第二，采用美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心NCEP的初始分析場(chǎng)作初估場(chǎng)，用美國(guó)全球預(yù)報(bào)系統(tǒng)GFS的預(yù)報(bào)作側(cè)邊界條件；第三，把腿5擴(kuò)展成半球模式，形成自模式嵌套的預(yù)報(bào)系統(tǒng)。風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集
風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集包括歷史功率數(shù)據(jù)采集和歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)采集。功率數(shù)據(jù)采集可以在風(fēng)電場(chǎng)中央監(jiān)控系統(tǒng)中取得。中央監(jiān)控系統(tǒng)每十五分鐘采集風(fēng)電場(chǎng)的出力情況并保存在指定的文件夾中。不同公司開(kāi)發(fā)出的中央監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式不同，需要在其指定環(huán)境下才能打開(kāi)。
風(fēng)速數(shù)據(jù)的采集需要在風(fēng)電場(chǎng)具有代表性的地點(diǎn)建立測(cè)風(fēng)塔。在地形簡(jiǎn)單，風(fēng)速穩(wěn)定的小風(fēng)電場(chǎng)一個(gè)測(cè)風(fēng)塔基本上就能代表整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速情況。但在地形復(fù)雜的風(fēng)電場(chǎng)(比如山地地形)，則需要選擇多個(gè)典型地點(diǎn)建立測(cè)風(fēng)塔才能正確表示出該風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速情況。
測(cè)風(fēng)塔的高度一般是70米，根據(jù)預(yù)報(bào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的需要，在測(cè)風(fēng)塔上需要安裝的傳感器有風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、溫度傳感器、氣壓傳感器和濕度傳感
叫益。
各傳感器的安裝溫度，氣壓，濕度傳感器安裝在塔架的10米處，風(fēng)速和風(fēng)向傳感器在塔架的10米和70米處各安裝一個(gè)。
預(yù)測(cè)模型的建立
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN是一種非線性映射系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的模式識(shí)別能力，可以對(duì)任意復(fù)雜狀態(tài)或過(guò)程進(jìn)行分類和識(shí)別，它具有良好的自適應(yīng)性、自組織性、和容錯(cuò)性以及具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)、記憶、聯(lián)想、識(shí)別能力等。由于ANN能夠建立任意非線性的模型，并適于解決時(shí)間序列預(yù)報(bào)問(wèn)題，尤其是隨機(jī)平穩(wěn)過(guò)程的預(yù)報(bào)，在電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)報(bào)方面已經(jīng)得到了廣泛的研究應(yīng)用。所以，同樣神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也適合于風(fēng)電場(chǎng)的短期產(chǎn)能預(yù)報(bào)。
本預(yù)測(cè)模型的輸入主要為風(fēng)電場(chǎng)最臨近網(wǎng)格點(diǎn)的天氣參數(shù)，天氣參數(shù)有風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、.氣壓、濕度、等。輸出為風(fēng)電場(chǎng)的產(chǎn)能即功率。系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
系統(tǒng)可用率》99.9%
使用壽命期限》10年數(shù)據(jù)保存時(shí)間30年畫面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新周期5S最大接入用戶數(shù)量64
通信速率1200、 4800、 9600波特。
本實(shí)用新型描述中涉及的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)NWP、電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)EMS等英文縮寫詞匯為本行業(yè)通用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。
權(quán)利要求1、一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，由數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊、EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊和數(shù)據(jù)采集設(shè)備組成，其中數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊包括NWP處理機(jī)，NWP處理機(jī)連接Internet，并且NWP處理機(jī)與網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；其中EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊由EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、EMS系統(tǒng)構(gòu)成，相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行連接；其中數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊包括風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、預(yù)測(cè)計(jì)算處理機(jī)、圖形用戶接口，相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集設(shè) 備包括有風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速采集器和風(fēng)電場(chǎng)功率采集器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù) 據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備與雨P(guān)處理機(jī)及EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù) 平臺(tái)相連接，并且EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速采集器和風(fēng) 電場(chǎng)功率采集器相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的預(yù)測(cè)系 統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用PC機(jī)系統(tǒng)，裝入Windows XP操作系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，屬于電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，系統(tǒng)主要由數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊、EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊和數(shù)據(jù)采集設(shè)備組成。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電功率24小時(shí)預(yù)測(cè)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了Internet網(wǎng)絡(luò)與電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)有效隔離，可滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的要求，基于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)結(jié)果，可做到靈活、有效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)際并網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量，從而提高系統(tǒng)總的額定風(fēng)電裝機(jī)容量。對(duì)發(fā)電計(jì)劃制定，發(fā)供電平衡，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。
文檔編號(hào)H02J3/00GK201413997SQ200920093290
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者純 劉, 劉德斌, 孫福壽, 李育發(fā), 楊國(guó)新, 勃 王, 王偉勝, 王曉波, 王曉蓉, 石永剛, 范國(guó)英, 范高鋒, 存 董, 鄭太一, 雷 郭 申請(qǐng)人:吉林省電力有限公司