风电场智能功率预报系统技术方案(超短期)

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风电场智能功率预报系统

技术方案

内蒙古东润能源科技有限公司

二〇一五年

目录

1 系统概述 (1)

1.1 风电功率预测(风电场智能功率预报系统V1.0) (1)

1.2 风电功率预测(风电场智能功率预报系统V1.0)的核心价值 (1)

1.3 用户收益 (1)

2 设计依据 (2)

2.1 设计标准 (2)

2.2 设计原则 (3)

3 系统构架 (3)

3.1 系统架构拓扑图 (3)

3.2 实时测风塔系统 (4)

3.3 数值天气预报 (7)

3.4 通信接口系统 (8)

3.5 网络安全隔离装置 (8)

4 风电场智能功率预报系统功能 (13)

4.1系统功能概述 (13)

4.2 数据接口 (19)

5 技术指标 (19)

5.1 功率预测 (19)

5.2 统计分析 (20)

5.3 系统界面 (21)

5.4 数据上传 (21)

5.5 系统性能 (22)

5.6 系统特点 (22)

6 技术优势 (22)

6.1 数字建模 (22)

6.2 实时测风系统及风资源评估 (23)

6.3 通讯接口 (23)

6.4 数值天气预报落地优化 (24)

6.5 服务团队 (24)

7 质量保证 (25)

7.1 评审机制 (25)

7.2 测试机制 (25)

7.3 容错机制 (25)

8 售后服务 (25)

8.1 服务内容 (25)

8.2 服务体系 (26)

9 项目实施 (27)

9.1 实施准备 (27)

9.2 项目收资 (28)

9.3 系统建模 (29)

9.4 通信接口开发 (29)

9.5 气象观测站建设 (29)

9.6 配套硬件采购 (29)

9.7 现场安装调试 (30)

9.8 文档与培训 (30)

9.9 项目验收 (30)

10 风电场智能功率预报系统超短期预测配置单 (31)

1 系统概述

1.1 风电功率预测(风电场智能功率预报系统V1.0)

随着风电并网规模的不断增加,风电对电力系统的影响也越来越显著,而我国风能资源丰富的地区一般人口稀少,经济欠发达,电力负荷量小,电网结构相对薄弱。由于风能的随机性、间歇性特点,对电网的运行调度带来困难,影响了电网的安全稳定运行,并成为了制约风电大规模接入的关键技术问题。

风电功率预测是指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。

1.2 风电功率预测(风电场智能功率预报系统V1.0)的核心价值

为了能在保障电网安全稳定运行的前提下,尽可能规模化接纳风电,有必要建设一套风电功率预测系统,对风电场出力变化趋势进行准确预测,对风电场的运行情况进行监视,并在上述基础上实现对风电场的自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC),最终达到风力发电可预测、风电并网可调控目标。

风力发电代表着未来能源发展的趋势,但其输出功率的波动性和不确定性会对电网的安全稳定运行带来影响;国外经验表明,对风力发电的输出功率进行预测是缓解电网调峰、调频压力、降低电力系统备用容量以提高电网接纳能力的有效手段;通过实施风电功率预测系统,还可以达到以下作用:

降低电力系统旋转备用容量、提高系统运行经济性;

改善电力系统调峰能力,增加风电并网容量,提高风能利用率;

优化风电场运营管理水平,合理安排检修计划,改善风电运行企业的经济效益。

1.3 用户收益

风电功率预测系统(风电场智能功率预报系统V1.0)在提高电网公司风电消纳能力、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。

✓风电功率预测(风电场智能功率预报系统V1.0)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,增加风力

发电上网小时数,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;

✓通过对未来风力发电功率的预测,有利于风电企业提升运营效率和科学管理水平,例如可以在小风期或者无风期安排检修计划,增加发电小时数,

提高经济效益;

✓通过风电功率预测(风电场智能功率预报系统V1.0),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。

2 设计依据

2.1 设计标准

《风电场接入电力系统技术规定》

《风电功率预测系统功能规范》

《风电场风能资源测量方法》

《风电场风能资源评估方法》

《风电调度运行管理规范》

《风电场并网验收规范》

《风电场风能资源测量和评估技术规定》

《电力工程电缆设计规范》

《继电保护设备信息接口配套标准》

《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》

《风电功率预测预报与电网协调运行实施细则》

《风电功率预测及系统协调运行管理办法》

《风电并网运行控制技术规定》

《风电功率预报与电网协调运行实施细节(试行)》

《能源局风电场功率预测预报管理办法》

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