本發明專利技術涉及一種基于模型校正的風電功率預測預報系統及方法，基于模型校正的風電功率預測預報系統，包括數值天氣預報服務器、風機、測風塔、風功率預報服務器、數據庫服務器、風功率預報系統客戶端；基于模型校正的風電功率預測預報方法，首先利用氣象部門提供的數值氣象預報模型，對風電場的天氣情況進行預測，然后建立實時預測模型，將數值氣象預報模型的預測值轉化成風電場的功率輸出，采用此系統和方法減小了各種模型誤差，保證了預報結果的準確率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種風電功率預測預報系統及方法，尤其涉及。
技術介紹
在我國新增風電場裝機容量迅速上升的時期，風電產業的發展對電網安全和調度造成了困難。為了滿足電網需要，提高風電利用效率，國家相關部門出臺了一系列標準和要求，風電功率預報系統在各個大型風場的安裝使用勢在必行。目前，我國風電產業發展時間較短，業界主要的風功率預測方法和預報系統都處在摸索和初級發展階段。根據國家相關部門的規定，現有風電功率預報系統的考核主要從準確率、上報率和合格率3個指標衡量。其中的準確率和合格率取決于預報功率數據和實際功率數據的誤差。業界主流風功率預報的流程涉及數值天氣模擬，風場測風塔數據預測， 風電場產能預測等幾個主要環節。上述每個環節的輸出結果會作為其下個環節的輸入參數，任何一個環節的模型誤差將被帶入至下一個環節中去。這其中幾個主要的模型誤差有數值天氣模擬誤差，測風塔、風機風速計量誤差，測風塔數據和數值天氣預報數據關聯性分析誤差，測風塔測風數據代表性，風機功率曲線偏差，風場產能折減估計誤差等。風電功率預測是較為復雜的物理模擬過程。業界的主流風電功率預測系統的模型參數一般是 不可調整的，所以其預測結果準確率隨項目變更很難保證。目前業界風電功率預報系統的存在幾個主要問題有I、直接采用代表性測風塔預測數據預測整個風電場功率采用這種方法的前提假設是測風塔的風速、風向、溫度、氣壓等測量數據要具有相當的代表性，可以代表風場每個風機的點的風速、風向等數據；在復雜地形風電場，測風塔風況并不能代替所有風機點的風況，若在這種情況下仍直接采用測風塔預測數據預測風電場功率，其結果將和實際情況相差較遠。2、采用廠家的保證風電機組功率曲線預測風電場功率在實際風場中，風機的實際功率曲線和理論功率曲線存在差異，這主要是由于實際風場的風機工況和理論測試條件下的工況存在較大的差異，另外，風機的機艙風速功率曲線(NACP)和實際功率曲線也有所差異，在業界部分風功率預報系統中直接采用廠家提供的功率曲線開展預測，其結果準確度難以保證。3、風電場各項折減系數估計依靠工程經驗在一個特定的風場里，客觀存在著折減系數，主要包含機組可利用率、功率曲線、環境因子等。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供，能有效的減小測風塔預測風況數據、風電功率曲線、風電場各項折減系數引發的上述數據在各種模型應用過程中的誤差。本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下一種基于模型校正的風電功率預測預報系統，包括數值天氣預報服務器、風機、測風塔、風功率預報服務器、數據庫服務器、風功率預報系統客戶端，所述風功率預報服務器通過Internet (因特網)或專線分別與數值天氣預報服務器、風機、測風塔相連，所述數據服務器與風功率預報服務器相連，所述風功率預報系統客戶端與所述數據庫服務器相連；風功率預報服務器通過Internet或專線方式獲取數值天氣預報服務系統的數值天氣預報數據、測風塔的氣象數據、風機的實時運行信息以及電網下達的限電調度指令信息對風電功率進行預報，風功率預報服務器將預報結果存儲到數據庫服務器上并實時將預報結果采用國家電網E格式上傳到電網安全區II /III區。一種基于模型校正的風電功率預測預報方法，首先利用氣象部門提供的數值氣象預報模型，對風電場的天氣情況(主要包括風速、風向、氣溫、氣壓、濕度等參數)進行預測， 建立實時預測模型，將數值氣象預報模型的預測值轉化成風電場的功率輸出。具體地，將 WRF (天氣預報模式)預報的模擬風速MOS (模式輸出統計方法)校正到測風塔點的預測風況，測風塔點的預測風況是由測風塔預測的，然后由測風塔點的預測風況校正至風機點的預測風況，將風機點的預測風況與經校正的風電功率預測模型得到風電場預測理論功率， 再結合風電場折減系數校正后的結果得出風電場預測的實際功率。所述風機點的預測風況校正利用測風塔點預測風況結合測風塔和風機歷史數據通過MCP (先測量再關聯最后預測)方法建立關聯，將測風塔處預測風況校正到風機位點預測風況，MCP方法為假定同期測風塔和風機數據的關系能夠被數學模擬，例如線性和非線性回歸、方差比方法。所述校正的風電功率預測模型為實際風功率曲線，所述風電功率預測模型校正的主要流程為首先通過風機理論功率曲線進行風機機艙功率曲線測試和功率系數計算，然后將風機點的預測風況代入風機機艙功率曲線中結合功率系數得出實際風機功率；所述功率系數采用回算歷史風機機艙有效風速數據代入理論功率曲線的產能和實際產能的差異來計算，其中，有效風速數據庫中數據剔除的原則主要有1、風速等外部條件超出風機的工作范圍，2、外部條件超出測試設備的工作范圍，3、風機不能上網，4風機輸出功率收到如電網等外部條件的限制，5、測試設備失效或者性能降低，6、IOmin平均風速超出了測量的扇區以外，7、風速超出了機艙風速轉移函數的合理范圍。所述風電場折減系數校正包括可利用率校正、電氣損失校正、環境影響損失校正；所述可利用率校正包括時間可利用率校正和產能可利用率校正，所述時間可利用率校正是通過分析風機數據系統中對歷史的事件記錄信息，結合不同工況所占的時間來校正各個風機的時間可利用率，其定義為一段時期內風電機組在正常工況下運行時間的百分比；所述產能可利用率校正包含評估風電機組的潛在產能、計算風電機組的實際產能，利用風機機艙風速經過轉換為無擾流上風向風速后，代入功率曲線測試中的實際功率曲線計算風電機組的潛在產能，產能可利用計算用公式表達為權利要求1.一種基于模型校正的風電功率預測預報系統，其特征在于包括數值天氣預報服務器、風機、測風塔、風功率預報服務器、數據庫服務器、風功率預報系統客戶端，所述風功率預報服務器通過Internet或專線分別與數值天氣預報服務器、風機、測風塔相連，所述數據服務器與風功率預報服務器相連，所述風功率預報系統客戶端與所述數據庫服務器相連。2.一種基于模型校正的風電功率預測預報方法，其特征在于首先將數值天氣預報模式預報的模擬風速校正到測風塔點的預測風況；然后由測風塔點的預測風況校正至風機點的預測風況，風機點的預測風況與經校正的風電功率預測模型得到風電場預測理論功率，再結合風電場折減系數校正后的結果得出風電場預測的實際功率。3.根據權利要求2所述的一種基于模型校正的風電功率預測預報方法，其特征在于 所述測風塔預測風況數據校正利用測風塔點預測風況、測風塔歷史數據和風機歷史數據通過先測量再關聯最后預測的方法建立風速風向之間的關聯，將測風塔處預測風況校正到風機點預測風況。4.根據權利要求2或3所述的一種基于模型校正的風電預測預報方法，其特征在于 所述風電功率預測模型校正的主要流程為首先通過風機理論功率曲線進行風機機艙功率曲線測試和功率系數計算，然后將風機點的預測風況代入風機機艙功率曲線中結合功率系數得出實際風機功率。5.根據權利要求4所述的一種基于模型校正的風電功率預測預報方法，其特征在于 所述功率系數采用回算歷史風機機艙有效風速數據代入理論功率曲線的產能和實際產能的差異來計算。6.根據權利要求2或3所述的一種基于模型校正的風電功率預測預報方法，其特征在于所述風電場折減系數校正包括可利用率校正、電氣損失校正、環境影響損失校正；所述可利用率校正包括時間可利用率校正和產能可利用率校正，所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于模型校正的風電功率預測預報系統，其特征在于：包括數值天氣預報服務器、風機、測風塔、風功率預報服務器、數據庫服務器、風功率預報系統客戶端，所述風功率預報服務器通過Internet或專線分別與數值天氣預報服務器、風機、測風塔相連，所述數據服務器與風功率預報服務器相連，所述風功率預報系統客戶端與所述數據庫服務器相連。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：葉毅，李思亮，
申請(專利權)人：風脈武漢可再生能源技術有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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