本发明专利技术涉及一种基于模型校正的风电功率预测预报系统及方法，基于模型校正的风电功率预测预报系统，包括数值天气预报服务器、风机、测风塔、风功率预报服务器、数据库服务器、风功率预报系统客户端；基于模型校正的风电功率预测预报方法，首先利用气象部门提供的数值气象预报模型，对风电场的天气情况进行预测，然后建立实时预测模型，将数值气象预报模型的预测值转化成风电场的功率输出，采用此系统和方法减小了各种模型误差，保证了预报结果的准确率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种风电功率预测预报系统及方法，尤其涉及。
技术介绍
在我国新增风电场装机容量迅速上升的时期，风电产业的发展对电网安全和调度造成了困难。为了满足电网需要，提高风电利用效率，国家相关部门出台了一系列标准和要求，风电功率预报系统在各个大型风场的安装使用势在必行。目前，我国风电产业发展时间较短，业界主要的风功率预测方法和预报系统都处在摸索和初级发展阶段。根据国家相关部门的规定，现有风电功率预报系统的考核主要从准确率、上报率和合格率3个指标衡量。其中的准确率和合格率取决于预报功率数据和实际功率数据的误差。业界主流风功率预报的流程涉及数值天气模拟，风场测风塔数据预测， 风电场产能预测等几个主要环节。上述每个环节的输出结果会作为其下个环节的输入参数，任何一个环节的模型误差将被带入至下一个环节中去。这其中几个主要的模型误差有数值天气模拟误差，测风塔、风机风速计量误差，测风塔数据和数值天气预报数据关联性分析误差，测风塔测风数据代表性，风机功率曲线偏差，风场产能折减估计误差等。风电功率预测是较为复杂的物理模拟过程。业界的主流风电功率预测系统的模型参数一般是 不可调整的，所以其预测结果准确率随项目变更很难保证。目前业界风电功率预报系统的存在几个主要问题有I、直接采用代表性测风塔预测数据预测整个风电场功率采用这种方法的前提假设是测风塔的风速、风向、温度、气压等测量数据要具有相当的代表性，可以代表风场每个风机的点的风速、风向等数据；在复杂地形风电场，测风塔风况并不能代替所有风机点的风况，若在这种情况下仍直接采用测风塔预测数据预测风电场功率，其结果将和实际情况相差较远。2、采用厂家的保证风电机组功率曲线预测风电场功率在实际风场中，风机的实际功率曲线和理论功率曲线存在差异，这主要是由于实际风场的风机工况和理论测试条件下的工况存在较大的差异，另外，风机的机舱风速功率曲线(NACP)和实际功率曲线也有所差异，在业界部分风功率预报系统中直接采用厂家提供的功率曲线开展预测，其结果准确度难以保证。3、风电场各项折减系数估计依靠工程经验在一个特定的风场里，客观存在着折减系数，主要包含机组可利用率、功率曲线、环境因子等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，能有效的减小测风塔预测风况数据、风电功率曲线、风电场各项折减系数引发的上述数据在各种模型应用过程中的误差。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种基于模型校正的风电功率预测预报系统，包括数值天气预报服务器、风机、测风塔、风功率预报服务器、数据库服务器、风功率预报系统客户端，所述风功率预报服务器通过Internet (因特网)或专线分别与数值天气预报服务器、风机、测风塔相连，所述数据服务器与风功率预报服务器相连，所述风功率预报系统客户端与所述数据库服务器相连；风功率预报服务器通过Internet或专线方式获取数值天气预报服务系统的数值天气预报数据、测风塔的气象数据、风机的实时运行信息以及电网下达的限电调度指令信息对风电功率进行预报，风功率预报服务器将预报结果存储到数据库服务器上并实时将预报结果采用国家电网E格式上传到电网安全区II /III区。一种基于模型校正的风电功率预测预报方法，首先利用气象部门提供的数值气象预报模型，对风电场的天气情况(主要包括风速、风向、气温、气压、湿度等参数)进行预测， 建立实时预测模型，将数值气象预报模型的预测值转化成风电场的功率输出。具体地，将 WRF (天气预报模式)预报的模拟风速MOS (模式输出统计方法)校正到测风塔点的预测风况，测风塔点的预测风况是由测风塔预测的，然后由测风塔点的预测风况校正至风机点的预测风况，将风机点的预测风况与经校正的风电功率预测模型得到风电场预测理论功率， 再结合风电场折减系数校正后的结果得出风电场预测的实际功率。所述风机点的预测风况校正利用测风塔点预测风况结合测风塔和风机历史数据通过MCP (先测量再关联最后预测)方法建立关联，将测风塔处预测风况校正到风机位点预测风况，MCP方法为假定同期测风塔和风机数据的关系能够被数学模拟，例如线性和非线性回归、方差比方法。所述校正的风电功率预测模型为实际风功率曲线，所述风电功率预测模型校正的主要流程为首先通过风机理论功率曲线进行风机机舱功率曲线测试和功率系数计算，然后将风机点的预测风况代入风机机舱功率曲线中结合功率系数得出实际风机功率；所述功率系数采用回算历史风机机舱有效风速数据代入理论功率曲线的产能和实际产能的差异来计算，其中，有效风速数据库中数据剔除的原则主要有1、风速等外部条件超出风机的工作范围，2、外部条件超出测试设备的工作范围，3、风机不能上网，4风机输出功率收到如电网等外部条件的限制，5、测试设备失效或者性能降低，6、IOmin平均风速超出了测量的扇区以外，7、风速超出了机舱风速转移函数的合理范围。所述风电场折减系数校正包括可利用率校正、电气损失校正、环境影响损失校正；所述可利用率校正包括时间可利用率校正和产能可利用率校正，所述时间可利用率校正是通过分析风机数据系统中对历史的事件记录信息，结合不同工况所占的时间来校正各个风机的时间可利用率，其定义为一段时期内风电机组在正常工况下运行时间的百分比；所述产能可利用率校正包含评估风电机组的潜在产能、计算风电机组的实际产能，利用风机机舱风速经过转换为无扰流上风向风速后，代入功率曲线测试中的实际功率曲线计算风电机组的潜在产能，产能可利用计算用公式表达为权利要求1.一种基于模型校正的风电功率预测预报系统，其特征在于包括数值天气预报服务器、风机、测风塔、风功率预报服务器、数据库服务器、风功率预报系统客户端，所述风功率预报服务器通过Internet或专线分别与数值天气预报服务器、风机、测风塔相连，所述数据服务器与风功率预报服务器相连，所述风功率预报系统客户端与所述数据库服务器相连。2.一种基于模型校正的风电功率预测预报方法，其特征在于首先将数值天气预报模式预报的模拟风速校正到测风塔点的预测风况；然后由测风塔点的预测风况校正至风机点的预测风况，风机点的预测风况与经校正的风电功率预测模型得到风电场预测理论功率，再结合风电场折减系数校正后的结果得出风电场预测的实际功率。3.根据权利要求2所述的一种基于模型校正的风电功率预测预报方法，其特征在于 所述测风塔预测风况数据校正利用测风塔点预测风况、测风塔历史数据和风机历史数据通过先测量再关联最后预测的方法建立风速风向之间的关联，将测风塔处预测风况校正到风机点预测风况。4.根据权利要求2或3所述的一种基于模型校正的风电预测预报方法，其特征在于 所述风电功率预测模型校正的主要流程为首先通过风机理论功率曲线进行风机机舱功率曲线测试和功率系数计算，然后将风机点的预测风况代入风机机舱功率曲线中结合功率系数得出实际风机功率。5.根据权利要求4所述的一种基于模型校正的风电功率预测预报方法，其特征在于 所述功率系数采用回算历史风机机舱有效风速数据代入理论功率曲线的产能和实际产能的差异来计算。6.根据权利要求2或3所述的一种基于模型校正的风电功率预测预报方法，其特征在于所述风电场折减系数校正包括可利用率校正、电气损失校正、环境影响损失校正；所述可利用率校正包括时间可利用率校正和产能可利用率校正，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于模型校正的风电功率预测预报系统，其特征在于：包括数值天气预报服务器、风机、测风塔、风功率预报服务器、数据库服务器、风功率预报系统客户端，所述风功率预报服务器通过Internet或专线分别与数值天气预报服务器、风机、测风塔相连，所述数据服务器与风功率预报服务器相连，所述风功率预报系统客户端与所述数据库服务器相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶毅，李思亮，
申请(专利权)人：风脉武汉可再生能源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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