风功率预测系统使用手册(v2.0)

风电场风能预报智能管理系统
使用手册
北京国能日新系统控制技术有限公司
2011 年11 月16 日
目录
目录 (I)
第一章系统操作 (1)
1.1 主界面 (1)
1.2 用户管理 (2)
1.2.1 用户登录 (2)
1.2.2 用户设置 (3)
1.2.3 用户注销 (5)
1.3 系统设置 (5)
1.3.1 风场设置 (6)
1.3.2 机组型号设置 (7)
1.3.3 测风塔设置 (9)
1.3.4 预测设置 (11)
1.4 状态监测 (13)
1.4.1 系统状态 (13)
1.4.2 风机状态 (14)
1.5 预测曲线 (14)
1.5.1 短期预测曲线 (14)
1.5.2 超短期预测曲线 (16)
1.5.3 风速预测 (17)
1.6 气象信息 (19)
1.6.1 风速曲线 (19)
1.6.2 风廓线 (20)
1.6.3 直方图 (20)
1.6.4 玫瑰图 (21)
1.7 统计分析 (22)
1.7.1 完整性统计 (22)
1.7.2.频率分布统计 (23)
1.7.3 误差统计 (24)
1.7.4 事件查询 (26)
1.7.5 综合查询 (27)
1.8 报表 (28)
第二章系统维护 (30)
2.1 数据库连接不上 (30)
2.2 短期预测数据不显示 (30)
2.3 超短期预测数据不显示 (30)
2.4 接收实发功率异常 (30)
风电场风能预报智能管理系统
第一章系统操作
风电场风能预报智能管理系统操作主要有三部分组成：人机界面、接口和数据库操作。

人机界面为客户端程序，是用来进行用户管理、系统设置、状态监测、预测曲线、气象信息、统计分析、和报表等功能的主要操作界面；接口和数据库是后台运行程序，负责接收、计算和存储系统运行数据，接口和数据库的操作在初始安装配置后，会自动运行，用户不必进行操作，如需更改，可在相关操作说明或技术人员的指定下进行操作。

风电场风能预报智能管理系统机器及软件密码设置为：
软件登录初始用户名和密码均为：admin
1.1 主界面
点击桌面下的NRFM 即可打开系统主界面，界面友好、简单，易于操作。

主界面上有用户管理、系统设置、状态监测、预测曲线、气象信息、统计分析、和报表等导航栏。

系统主界面如图 1-1-1 所示。

图 1-1-1 系统主界面
风电场风能预报智能管理系统1.2 用户管理
导航栏的用户管理菜单包括三个选项，用户登录、用户设置和用户注销。

如图 1-2-1 。

图 1-2-1 用户管理
1.2.1 用户登录
对系统的任何操作，需在用户登录之后才可以进行操作，在主界面导航栏中点击“用户管理”菜单，选择“用户登录”，即可弹出登录对话框，如图 1-2-2 所示，如登录不成功，原因为密码错误或用户名错误，会弹出对话框进行提示，如图 1-2-3、1-2-4 所示，登录成功后，界面上方看到当前登录的用户名称和当前用户角色(图 1-2-5 所示)。

目前现场运行的用户名和密码均为：admin,用户也可根据自己需要，按照下节“用户设置”的说明进行添加、删除用户。

图 1-2-2 登录框
图 1-2-3 错误提示
图 1-2-4 错误提示
图 1-2-5 用户信息
1.2.2 用户设置
用户角色在本系统中分为管理员、操作员和观察员。

管理员的权限最大，可进行系统的任何添加、修改、删除、查询等操作；操作员可以进行系统的查询，对自己登录密码的修改，对电场、风机信息的配置，对预测数据修改等操作，不具备其它用户的添加、修改、删除操作；观察员仅有浏览系统信息和修改自身密码的权限。

用户设置需在用户设置界面下操作，用户可在导航栏点击“用户管理”菜单，选择“用户设置”，如图 1-2-6 所示。

图 1-2-6 用户设置对用户有添加、修改、删除等操作，需要有相应权限的用
户才可进行操作（默
认显示列表中第一个用户信息）。

添加用户操作方法是：正确填入用户名称、中文名称、用户级别、新密码和密码确认，点击增加按钮，添加成功后会弹出图
1-2-7 对话框。

图 1-2-7 添加用户成功修改用户的方法是在左侧列表框中选择要修改的用
户，在右上侧修改用户信
息，点击更改按钮，修改成功后弹出图 1-2-8 对话框。

图 1-2-8 修改成功
用户密码修改的方法是在左侧列表中选择要修改的用户，在右下侧密码修改栏中依次填入旧密码、新密码和密码确认，点击保存按钮，成功后会弹出修改成功的对话框，如图 1-2-9。

如果旧密码输入错误，会弹出如图1-2-10 的对话框。

图 1-2-9 修改成功
图 1-2-10 旧密码输入错误
1.2.3 用户注销
用户登陆后，可在导航栏中点击“用户管理”，选择“用户注销”选项进行注销。

1.3 系统设置
导航栏的系统设置菜单包括四个选项，风场设置、机组设置、测风塔设置和预测设置。

如图 1-3-1 。

图 1-3-1 系统设置
1.3.1 风场设置
风场设置主要用来设置风电场的信息，用户可在导航栏中点击“系统设置” 菜单，选择“风场设置”进入电场设置界面，如图 1-3-2 所示。

图 1-3-2 风场设置用户可根据需要填写电场信息，注意企业名称不能为空，填好好点击“保
存”按钮保存填写的信息。

修改电场信息和添加一样，直接在相应处修改，修改后点击“保存”按钮。

若要删除电场信息，可直接点击右侧“删除”按钮，会弹
出确认删除对话框如图 1-3-3 所示，若点击“确定”则删除电场信息，否则取消本次操作。

对风机的操作可分为添加、删除、修改。

添加的方法是点击风机列表中下方“添加”按钮，风机列表中会增加风机项，对风机的基本信息进行设置后点击“保存”按钮。

删除风机的方法是选中列表中要删除风机的行，点击“删除”按钮。

修改风机的方法是对要修改的风机在风机列表中修改后，点击“保存”按钮进行保存。

电场配置注意事项： (1)企业
名称不能为空； (2)投运装机
容量不能为0；
开机容量设置和调度限电设置不能为 0，可根据实际填写。

图 1-3-3 删除电场信息提示
1.3.2 机组型号设置
机组型号设置主要用来配置风机型号的信息，用户可在导航栏中点击“系统设置”菜单，选择“机组型号设置”进入机组型号设置界面，如图 1-3-2 所示。

图 1-3-2 机组型号设置
如要添加风机型号信息，用户在相应位置填入风机信息后点击“添加”按钮保
存信息，保存成功后弹出如图 1-3-3 对话框。

图 1-3-3 增加成功如要修改风机信息，则在相应位置输入风机信息，点击
“保存”按钮保存修
改，修改成功后弹出如图 1-3-4 对话框。

图 1-3-4 修改成功
如要删除风机信息，则在机组型号选择下拉菜单中选择风机型号，点击删除按钮，弹出删除确认对话框，如图1-3-5，如需删除点击“确定”，否则点击“取消”按钮取消本次操作。

图 1-3-5 删除确认右侧为机组功率曲线列表，在此列表中添加此类机型各个
风速的功率。

点击
添加按钮新建一条信息，输入风速和对应功率点击保存。

如果需要删除信息，可在列表中选择此条信息，点击“删除”按钮，弹出删除确认对话框，如图 1-3-6，如需删除点击“确定”，否则点击“取消”按钮取消本次操作。

图 1-3-6 删除确认
1.3.3 测风塔设置
测风塔设置主要用来设置风电场中测风塔的信息，用户可在导航栏中点击“系统设置”菜单，选择“测风塔设置”进入测风塔设置界面，如图 1-3-7 所示。

图1-3-7 测风塔设置
如要添加测风塔信息，用户在相应位置填入测风塔信息后点击“添加”按钮保
存信息，保存成功后弹出如图 1-3-8 对话框。

图 1-3-8 添加成功如要修改测风塔信息，则在相应位置输入测风塔信息，点
击“保存”按钮保
存修改，修改成功后弹出如图 1-3-9 对话框。

图 1-3-9 修改成功
如要删除测风塔信息，则在测风塔选择下拉菜单中选择测风塔号，点击删除按钮，弹出删除确认对话框，如图1-3-10，如需删除点击“确定”，否则点击“取消”按钮取消本次操作。

图 1-3-10 删除确认
1.3.4 预测设置
预测设置中主要做短期预测启动时间、预测数据数据源、计划开机容量、限电计划的设置。

用户可在导航栏中点击“系统设置”菜单，选择“预测设置”进入预测设置界面，如图 1-3-11 所示。

图 1-3-11 预测设置
(1) 短期预测启动设置
短期预测启动设置是设置预测服务进行短期预测的启动时间，短期预测一般
一天预测一次，启动的时间要在每天的气象数据下载后进行启动，启动时间设置后，短期预测服务会在该时间以后进行未来7 天的短期预测。

考虑以后可能会有多次预测，本次预留另外两次预测时间的接口。

短期预测设置的方法，是在文本框中设置好时间后，点击“设置”按钮进行保存。

(2) 预测数据源设置预测数据源的设置是，根据现场的实际情况，若接收的实发功
率是并网功率，
则以并网功率为数据源进行模型训练，对电场发电进行功率预测。

若在实际运行过程中仅接收风机的数据，没有接收并网功率数据，则把该值设为“风机功率”，后期的预测是以风机数据为基础进行预测。

对该值的设置要慎重，若现场没有接收到并网功率，而设置中确设成了“并网功率”选项，则会造成预测时取不到数据源，无法进行模型训练，导致预测结果误差偏大。

该值现场实施人员会根据实际情况进行设置，设置后用户不要随意更改。

设置的方法既是选择要设置的数据源，点击“设置”按钮。

(3) 计划开机容量设置计划开机容量是用户根据电场风机的实际运行情况，填写
计划开机容量，设
置开机容量可更好的帮助预测服务做好电场的出力预测，提高预测精度。

计划开机容量分为增加、修改、删除操作。

增加的方法是在“计划开机容量”
的文本框内输入计划开机容量值，单位 MW，设置好开始结束时间，点击“增加” 按钮。

增加时注意不要增加时间重叠的记录。

修改的方法是选择方法是在列表中设置要修改的内容，点击“修改”按钮。

删除是选中列表中要删除的项，点击“删除”按钮。

(4) 限电设置限电设置是把调度的限电计划手动输入到数据库中。

对限电计划的
操作有增
加、修改、删除。

增加的方法是在“限电负荷计划”文本框中输入限电计划，单位MW，设置好开始结束时间，点击“增加”按钮。

若仅知道开始限电时间，不
知道结束时间，则把开始时间和结束时间设成一样的，添加时仅添加开始时间，不添加结束时间，等下次增加限电计划时，开始时间会作为上次限电的结束时间。

修改的方法是在列表中设置限电的信息，点击“修改”按钮。

删除的方法是选中列表中要删除的行，点击“删除”按钮。

1.4 状态监测
导航栏的状态监测菜单有两个选项，系统状态和风机状态两个选项。

如图1-4-1 所示。

图 1-4-1 状态监测
1.4.1 系统状态
系统状态主要用来显示风功率预测系统中后台运行的服务、人机界面运行的状态及与其它厂家通讯的接口状态。

如图 1-4-2 所示。

图 1-4-2 系统状态
1.4.2 风机状态
风机状态主要显示风电场风机运行的状态，实时显示风机的投运状况。

如图1-4-3 所示。

图 1-4-3 风机状态
1.5 预测曲线
预测曲线主要包括短期预测、超短期预测、风速预测三个选项。

如图1-5-1 所示。

图 1-5-1 预测曲线
1.5.1 短期预测曲线
短期预测界面是实发功率和预测功率进行对比展示的界面，界面中同时展示
实发功率、预测功率、置信区间下限、置信区间上限、限电计划等曲线，同时下方进行列表形式显示相关功率数据信息和实时告警信息。

实发功率 5 分钟刷新一次。

如图 1-5-2 所示。

图 1-5-2 短期预测
(1)选择电场
如果本系统中有多个电场，可在风场选择中选择要展示的电场。

(2)显示周期
本系统可展示 1-7 天的功率预测，用户可在下拉列表中选择要展示的天数。

(3)曲线缩放界面中的曲线可根据需要进行放大缩小，放大的方法是用鼠标在
需要查看的
曲线上自上而下拖动一个矩形框，可对曲线进行放大。

缩小的方法是点击键盘上“Z”键，缩小时会缩小至原始状态。

(4)手动修改用户可根据需要手动修改预测功率，修改的方法是在下方列表
中，预测功率
列，在要修改的时间点上设置数据，设置后回车。

设置后可点击界面中的“刷新” 按钮进行查看。

修改后，上报数据时即按照用户设置的值进行上传调度。

因此用
户修改预测值时要得到值班管理员的允许。

修改预测值只能对未来的时间进行修改，已过去的时间不允许修改。

(5)实时告警在最下方的列表框中显示实时告警信息，提示用户在使用过程
中出现的告警
信息。

(6)数据导出
用户点击右上方的“导出数据”按钮，可导出 csv 格式的第 2 天的短期预测数据。

1.5.2 超短期预测曲线
超短期预测界面是实发功率和预测功率进行对比展示的界面，界面中同时展示实发功率、预测功率、置信区间下限、置信区间上限、限电计划等曲线，同时下方进行列表形式显示相关功率数据信息和实时告警信息。

实发功率5 分钟刷新一次。

超短期显示的数据为当前时间往前 4 小时和往后 4 小时的数据。

如图 1-5-3 所示。

图 1-5-3 超短期预测
(1)选择电场如果本系统中有多个电场，可在风场选择中选择要展示的电场。

(2)曲线缩放界面中的曲线可根据需要进行放大缩小，放大的方法是用鼠标
在需要查看的
曲线上自上而下拖动一个矩形框，可对曲线进行放大。

缩小的方法是点击键盘上“Z”键，缩小时会缩小至原始状态。

(3)手动修改用户可根据需要手动修改超短期预测功率，修改的方法是在下
方列表中，预
测功率列，在要修改的时间点上设置数据，设置后回车。

设置后可点击界面中的“刷新”按钮进行查看。

修改后，上报数据时即按照用户设置的值进行上传调度。

因此用户修改预测值时要得到值班管理员的允许。

修改预测值只能对未来的时间进行修改，已过去的时间不允许修改。

(4)实时告警在最下方的列表框中显示实时告警信息，提示用户在使用过程
中出现的告警
信息。

(5)数据导出
用户点击右上方的“导出数据”按钮，可导出 csv 格式的未来 4 小时的超短期
预测数据。

1.5.3 风速预测
风速预测界面主要用来展示预测风速和电场风机平均风速的对比，风机平均
风速 5 分钟刷新一次。

界面显示如图 1-5-4 所示。

图 1-5-4 风速预测
(1)选择电场
如果本系统中有多个电场，可在风场选择中选择要展示的电场。

(2)显示周期
本系统可展示 1-7 天的功率预测，用户可在下拉列表中选择要展示的天数。

(3)曲线缩放界面中的曲线可根据需要进行放大缩小，放大的方法是用鼠标在
需要查看的
曲线上自上而下拖动一个矩形框，可对曲线进行放大。

缩小的方法是点击键盘上“Z”键，缩小时会缩小至原始状态。

(4)实时告警在最下方的列表框中显示实时告警信息，提示用户在使用过程
中出现的告警
信息。

(5)数据导出
用户点击右上方的“导出数据”按钮，可导出 csv 格式的第 2 天的风速预测数
据。

1.6 气象信息
气象信息主要是气象资源方面的统计信息，包括风速曲线、风廓线、直方图、玫瑰图等多种统计方式。

如图 1-6-1 所示。

图 1-6-1 气象信息
1.6.1 风速曲线
风速曲线是统计某个时间段内的风速信息，用户可根据需要导出气象数据、测风塔数据、风机风速数据等信息，其中测风塔数据可显示不同高层的数据信息。

设置好统计的开始、结束时间后，点击“查询”按钮，在下方曲线控件中显示风速的曲线信息。

查询之后可点击“导出”按钮导出风速数据信息。

如图 1-6-2 所示。

图1-6-2 风速曲线
1.6.2 风廓线
风廓线是以曲线形式显示某段时间内测风塔 10 米、30 米、70 米高度的风速趋势情况。

气象和风机数据目前仅有70 米高度的风速信息，暂没有10 米、30 米的数据信息。

设置好开始、结束时间后，点击“查询”按钮，下方曲线控件内即显示风速的趋势信息。

查询后点击“导出”按钮可导出数据信息。

如图1-6-3 所示。

图1-6-3 风廓线
1.6.3 直方图
直方图是对过去某个时间段内的风速频率分布进行统计，是电场在该段时间内风速情况的直观体现。

可对预测气象数据、风机平均风速、测风塔风速分别进行风速频率分布的统计。

统计的方法是选择要统计的项，若是测风塔统计，选择要统计的层高，选择开始、结束时间，点击“查询”按钮，曲线控件中以直方图的形式显示风速频率分布信息。

若要导出数据，点击“导出”按钮进行导出。

如图 1-6-4 所示。

图 1-6-4 直方图
1.6.4 玫瑰图
玫瑰图用来统计某个时间段内风向的频率分布，是电场在该段时间内风向情况的直观体现，玫瑰图用 16 个方向进行表示。

可对预测气象数据、测风塔风速分别进行风速频率分布的统计。

统计的方法是选择要统计的项，若是测风塔统计，选择要统计的层高，选择开始、结束时间，点击“查询”按钮，曲线控件中以玫瑰图的形式显示风向频率分布信息。

若要导出数据，点击“导出”按钮进行导出。

如图
1-6-5 所示。

图 1-6-5 玫瑰图
1.7 统计分析
统计分析菜单包括五个选项，完整性统计、频率分布统计、误差统计、事件
查询、及综合查询。

如图 1-7-1。

图 1-7-1 统计分析
1.7.1 完整性统计
完整性统计页面如下图 1-7-2 所示。

图 1-7-2 完整性统计
在选择好风场的情况下，可对 15 分钟的并网功率、测风塔数据、风机数据数据、数值气象预报数据进行选定时间范围的完整性统计。

统计结果以天为单位，包含每日的总数据、缺测数据、异常数据、补录数据、修正数据的个数。

总体统计结果包含总体的概括：统计的总计时间、总计数据个数(包含完整性的百分比)、缺测数据、异常数据、补录数据、修正数据等个数及所占比例。

该统计模块支持统计结果的数据导出，导出格式为 Excel 的 csv 格式。

1.7.
2.频率分布统计
频率分布统计页面如下图 1-7-3 所示。

图 1-7-3 频率分布统计
该模块统计项包括：历史功率、风机功率、测风塔的风速风向、风机风速、数值气象预报风速风向等数据项的频率分布统计。

其中，测风塔数据支持多个层高的测风数据统计。

统计结果，以天为单位，统计形式按数值范围划分，对各范围的数值个数进行统计，从而得出总体的频率分布统计结果。

该模块支持统计结果的导出功能。

导出格式为 Excel 的 csv 格式。

1.7.3 误差统计
误差统计主要用来显示某个时间段的实发数据和预测数据，以曲线形式显示两者对比，并把这段时间的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)及相关性系数计算并显示出来。

误差统计分为短期误差统计和超短期误差统计，可根据单选按钮进行设置查询类型，设置好开始、结束时间后点击“统计”按钮进行统计操作，统计后在界面中有实发功率和预测功率曲线，同时把计算的均方根误差、平
均绝对误差、相关性系数等信息显示出来。

如图 1-7-4 所示。

图 1-7-4 误差统计
用户可根据需要把这段时间的信息导出到 Excel 文件中，供用户查询和打印。

均方根误差、平均绝对误差越小，说明预测精度越高，相关行系数则相反，值越
大说明预测精度越高。

误差统计国网规定公式如图 1-7-5。

图 1-7-5 误差统计公式
查询中若时间段内有未来的时间，则不进行统计计算；若选择的时间段内没有实发功率，则不进行该时间点上的统计计算。

1.7.4 事件查询
事件查询可以查询某个时间段内的所有通讯、系统配置、预测修改等告警事件。

通过复选框设置，可单独根据某个类型选查看事件，也可查询全部信息。

查
询之后，可导出 Excel 文件。

事件查询界面如图 1-7-6 所示。

图 1-7-6 事件查询
1.7.5 综合查询
综合查询是对整个电场的限电记录、计划开机容量、并网功率、测风塔数据、气象预测数据、电场风机数据的系统查询。

可根据单选按钮选择查询类型。

查询后若发现历史数据不全，可手动补录，补录的方法是对某个类型进行查询后，若需要进行补录，则点击“增补”按钮，在列表中输入要添加的数据信息，添加后点击“保存”按钮进行保存。

并网功率、测风塔数据、气象预测数据、电场风机数据等数据，由于数据量较大，在查询过程中，查询的时间跨度最好不要超过 3 天。

综合查询界面如图 1-7-7 所示。

图 1-7-7 综合查询
1.8 报表
报表是以报表的方式统计预测数据与实发数据的信息，统计可按日、月、年的方式进行短期、超短期进行统计，报表的选项有日报表、月报表、年报表三个
选项，每个选项下又分为短期和超短期，如图 1-8-1 所示。

图 1-8-1 报表报表的操作方法是，根据需要现在要统计的信息，如短期误差日报，在命令
菜单中选择“报表”-“日报表”-“短期误差日报”，打开短期日报表统计界面。

选择好
电场，设置查询的开始、结束时间，点击“查询”按钮，在下方的报表中显示查询
的记录信息，并在记录的最后显示均方根误差、平均绝对误差等统计信息。

如图
1-8-2 所示。

日报表中按 15 分钟一条记录显示数据，月报表中按天一条记录显示数据信
息，年报表按月一条记录显示数据信息，并在记录的最后显示统计的误差信息。

数据量较大时，进行分页显示，可根据“首页”、“上页”、“下页”、“终页”等按钮浏览查看信息。

若需打印，在查询后点击“打印”按钮进行打印。

图 1-8-2 短期日报表
第二章系统维护
2.1 数据库连接不上
出现数据库连接不上的问题是，首先查看数据库服务是否启动，若没启动，则启动数据库服务；其次查看系统配置文件中，数据库相关配置是否正确，若配置和系统所连数据库不符，则会发生数据库连接不上的问题。

2.2 短期预测数据不显示
出现此现象时，一般是由于数据库中不存在数据或连接数据库失败，需查看网络连接是否正常，查看预测服务是否正常运行。

解决方案是查看连接外网或GPRS 模块的网卡指示灯是否正常显示；与预测主机相连的网线是否连接正常，都正常后重启机器，过两三分钟后重启预测程序。

2.3 超短期预测数据不显示
在短期数据正常显示的情况下，如超短期数据不能正常显示，则一般是由于不能正常接收实发功率数据，导出预测服务不能进行超短期预测，请检查接收实发功率程序运行是否正常。

2.4 接收实发功率异常
接收实发功率异常时会在人机界面中实时告警的列表中进行显示，同时曲线控件中也没有实发功率曲线。

出现此种现场的原因有两种，一种是我方程序出现故障，另一种是给我方软件提供数据的厂家程序出现异常。

解决方案是，首先查看我方程序是否有异常问题，查看的方法是查看接收数据的相关服务的日志信息，看是否能查出相关信息，若不能，把接收数据的相关服务进行重启。

重启过
后，如果是我方的程序问题，一般故障能够解决。

若仍不能解决，请与给我方系统提供数据的厂家联系，问清对方的程序是否有改变。

必要时请与我们系统维护
人员联系，提供解决方案。