风电场风电功率预测系统调研报告.pdfVIP

风电场风电功率预测系统建设

调

研

报

告

内蒙古蒙电华能热电股份有限公司

2011/5/27

风电场风电功率预测系统建设的调研报告

前言

风电功率预测主要包括：短期预测和超短期预测。短期预测能计

算出风电场未来0-48小时的发电功率，超短期预测能计算出风场未

来0-4小时的发电功率，时间分辨率为15min。风电功率预测的作用

是为电网消纳风电，降低调峰成本，提高风电质量以及提高风电场营

运维护效率提供可靠的依据。

风电功率预测系统在风电场需要建设的内容有：

（1）测风塔自动气象站的建设：包括测风塔选址、测风塔建设

（测风塔使用年限不超过5年）、自动气象站的建设，自动气象站主

要设备有风速传感器、风向传感器、温度计、湿度计、压力计及数

据采集器（数据采集器作为遥测站最为核心的设备，选型尤为重要，

此设备的好坏关系到遥测站数据采集的稳定性、可靠性和准确性好

坏）

（2）风功率预测系统的建设：包括中心站的硬件、平台软件、

短期风功率预测软件、超短期风功率预测软件等。

风功率预测系统的建设费用：数值天气预报每年都需要支付费

用，第一年最贵约8--10万元。设计费用19万元（合同已同东北电

力设计院签订）。风功率预测系统软件及硬件费用约80--90万元，合

计大约110—120万元。

建设时间约2—3个月。

1

典型应用方案图：

承建风电功率预测系统的厂家众多，良莠不齐。东北网调调度计

划处建议厂家：中国电科院、南瑞；东北网调调度处咨询准确度高的

是：大唐赤峰东山风电场（中国电科院承建），华能高丽板风电场（华

能自建）。

系统各组成功能

系统由实时测风塔、数值天气预报服务器、应用服务器、风场通

讯终端、用户工作站、网络隔离设备、网络打印机以及其他配套设备

组成。

上述设备均连接到网络交换机构成局域网络，应用服务器通过反

向物理隔离设备与数值天气预报服务器连接。

数值天气预报服务器：获取数值天气预报，存储历史数据；为保

2

证数据可靠存储，必要时配置磁盘阵列。

应用服务器：运行风电功率预测软件，采集风机、测风塔、风电

场功率、气象数值天气预报信息等实时运行信息，与风电场侧设备/

系统通信，把风电功率预测结果发送至其他系统（如调度/EMS等系

统）。

通讯终端：系统接收数值气象信息和风电场实时运行信息，向调

度输出风电功率预测信息。项目实施过程中需考虑系统与风电场通讯

以及系统与调度系统的通讯方式和通讯通道情况以及通讯规约的多

样性情况，同时结合电网安全要求添加必要的隔离设备合理设计方

案。

如用户对安全性与可靠性要求较高，还需考虑额外增加服务器和

网络设备实现双网双机热备（通讯服务器同时与风场通讯设备以及调

度进行通讯，保证一台通讯服务器失效的情况下系统通讯正常运行），

一般情况通信终端及应用接口需专项开发。

用户通过局域网登录预测系统，查看风场预测结果。

现就调查结果做如下分析报告。

一．国内外技术现状

1．国外现状

在风电功率预测技术研究方面，经过近20年的发展，风电功率

预测已获得了广泛的应用，风电发达国家，如丹麦、德国、西班牙等

均有运行中的风电功率预测系统。

德国太阳能技术研究所开发的风电管理系统（WPMS）是目前商业

3

化运行最为成熟的系统。德国、意大利、奥地利以及埃及等多个国家

的电网调度中心均安装了该系统，目前该系统对于单个风电场的日前

预报精度约为85%左右。近年来，国际风电功率预测研究的重点已经

转向开发更高级的预测模型，强调研发适用于复杂地形、极端天气条

件以及海上风电场的预测技术。

2.国内现状

经过多年的技术攻关，我国在风电功率预测的研发方面取