風電/光伏功率預測系統的製作方法
2023-09-14 04:43:30
專利名稱：風電/光伏功率預測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發電功率預測系統，特別是涉及一種一體化預測風能發電和光伏發電的功率預測系統。
背景技術：
隨著風電場、光伏電站的大規模併網，風電/光伏出力的不確定性和不可控性給電網帶來了越來越多的問題，特別是在一些風電/光伏發電大省，這類間歇性電源併網帶來的安全性、經濟性問題尤為突出。國際上的風電發達國家，如丹麥、德國已建立了風電/光伏功率預測系統，我國的一些風電大省也有運行中的風電/光伏功率預測系統，風電/光伏功率預測系統對於提高電網接納風電的能力，改善電力系統運行經濟性有著非常積極地作用。我國的光伏發電近來發展迅猛，部分省份光伏裝機已超過100MW，但目前世界範圍內尚未出現業務化運行的光伏發電功率預測系統。開發出滿足生產運行要求，綜合風電/光伏功率預測功能的一體化功率預測系統的具有非常重要的意義和現實需要。
實用新型內容本實用新型的主要目的在於，提供一種新型結構的風電/光伏功率預測系統，所要解決的技術問題是使其適合中國風電場和光伏電站的特點，可同時預測風電/光伏輸出功率，從而更加適於實用，且具有產業上的利用價值。本實用新型的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本實用新型提出的一種風電/光伏功率預測系統，其包括風電/光伏功率預測裝置，該風電/光伏功率預測裝置包括預測系統資料庫模塊；數值天氣預報處理模塊，處理數值天氣預報數據，形成時段數值天氣預報數據，並將該時段數值天氣預報數據送入上述的預測系統資料庫模塊；電網能量管理系統數據處理模塊，將風電場的風電功率數據和光伏電站的功率數據實時發送到預測系統資料庫模塊中；以及預測執行模塊，從預測系統資料庫模塊中調取所述的時段數值天氣預報數據，並計算出風電場功率和光伏電站功率的預測結果，並將該預測結果送回至預測系統資料庫模塊中。本實用新型的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。優選的，前述的風電/光伏功率預測系統，所述的風電/光伏功率預測裝置還包括圖形用戶界面模塊，用於向預測系統資料庫模塊輸入用戶指令、顯示曲線和輸出數據。優選的，前述的風電/光伏功率預測系統還包括氣象伺服器，接收數值天氣預報數據，並將該數值天氣預報數據發送至風電/光伏功率預測裝置的數值天氣預報處理模塊。優選的，前述的風電/光伏功率預測系統，所述的氣象伺服器連接於internet，實時下載數值天氣預報數據。優選的，前述的風電/光伏功率預測系統還包括反向隔離裝置，設置於所述的氣象伺服器和風電/光伏功率預測裝置之間。優選的，前述的風電/光伏功率預測系統還包括電網能量管理系統，向風電/光伏功率預測裝置的電網能量管理系統數據處理模塊提供數據。藉由上述技術方案，本實用新型風電/光伏功率預測系統至少具有下列優點該風電/光伏功率預測系統基於數值天氣預報數據進行預測，可為風電場/光伏電站和省級電網提供未來0-72小時等級的風電功率和光伏電站發電功率預測結果。同時， 本風電/光伏功率預測系統符合電力二次系統安全防護規定，能與電網現有的調度自動化系統很好地結合在一起。各模塊之間以及模塊與伺服器之間及與基礎數據平臺之間通信快捷順暢，接口齊全規範，易於操作，響應速度不超過1秒鐘。本實用新型的風電/光伏功率預測系統，可準確預測中國風電場和光伏電站的功率數據，能應用於電網調度制定發電計劃、電網發供電平衡分析、電網穩定性分析、極端條件下風電場功率/光伏電站功率波動對電網的影響分析等方面，能多方面提高電網運行的安全性和經濟性，具有很強的實用性和推廣應用價值。風電/光伏功率預測系統是我國首套運行的風/光一體功率預測系統，可為電網調度機構提供風電場/光伏電站未來0-72小時的輸出預測結果，預測結果具有工程實用性，成為電網調度部門制定發電計劃等工作的重要參考。上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。
圖1為本實用新型的風電/光伏功率預測系統的結構圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所採取的技術手段及功效，
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的風電/光伏功率預測系統其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。請參閱圖1所示，為本實用新型的風電/光伏功率預測系統的結構圖。本實用新型較佳實施例的風電/光伏功率預測系統，其主要包括風電/光伏功率預測裝置10、氣象伺服器20和電網能量管理系統30(以下簡稱EMS)。其中所述的風電/光伏功率預測裝置主要包括預測系統資料庫模塊11、預測執行模塊12、電網能量管理系統數據處理模塊 13 (以下簡稱EMS數據處理模塊)、數值天氣預報處理模塊14和圖形用戶界面模塊15。其中所述的預測系統資料庫模塊11是整個風電/光伏功率預測系統的數據中心，各個模塊均通過該預測系統資料庫模塊完成數據交換。該預測系統資料庫模塊11存儲來自數值天氣預報處理模塊14的數值天氣預報數據、預測執行模塊12產生的預測結果數據和EMS數據處理模塊13產生的實發風電功率數據和光伏電站的功率數據等，同時，還會接收圖形用戶界面模塊15產生的用戶指令，並向圖形用戶界面模塊15提供數據和曲線顯示功能。所述的數值天氣預報處理模塊14，其連接於氣象伺服器20，接收氣象伺服器發送的數值天氣預報數據。數值天氣預報處理模塊14處理數值天氣預報數據，形成各預測風電場和光伏電站預測時段數值天氣預報數據，並將該時段數值天氣預報數據送入上述的預測系統資料庫模塊11。所述的氣象伺服器20連接於INTERNET國際網際網路)，從數值天氣預報服務商的伺服器實時下載數值天氣預報數據。為保證風電場的運行安全，還在氣象伺服器20和風電/ 光伏功率預測裝置10之間設置反向隔離裝置21，並以E語言格式進行數據單向傳輸的方式，實現數值天氣預報數據的跨區傳送，確保信息傳輸的安全。所述的預測執行模塊12，從預測系統資料庫模塊11中調取所述的時段數值天氣預報數據，並計算出風電場功率和光伏電站功率的預測結果，並將該預測結果送回至預測系統資料庫模塊11中。所述的EMS數據處理模塊13，連接於將所述的電網能量管理系統30，其接收EMS產生的實時風電功率數據和光伏電站功率數據，並實時發送到預測系統資料庫模塊中11。較佳的，在EMS和風電/ 光伏功率預測裝置之間設置有正向隔離裝置31，使風電/光伏功率預測裝置與電網的EMS 調度自動化系統很好地結合在一起，並採用標準E語言與EMS系統通信。所述的風電功率和光伏電站功率的預測結果通過EMS數據處理模塊13發送至EMS。所述的圖形用戶界面模塊15，主要用於用戶的交互，例如向預測系統資料庫模塊輸入用戶指令，顯示曲線或輸出數據，對系統進行管理，進行系統維護等。本實用新型提出的風電/光伏功率預測系統是我國首個基於數值天氣預報平臺下的風力發電測報系統，在充分考慮中國風電場和光伏電站特點的基礎上，以數值天氣預報數據、風電場/光伏電站發電功率歷史數據為輸入，開發出風電/光伏功率預測裝置，從而實現了對未來0-72小時等級的可輸出風電功率/光伏功率的預測。預測結果具有工程實用性，已成為電網調度制定發電計劃等工作的重要參考。預測對象既可以是單個風電場與光伏電站、也可以是多個風電場與多個光伏電站的聯合體。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1.一種風電/光伏功率預測系統，其包括風電/光伏功率預測裝置，其特徵在於所述的風電/光伏功率預測裝置包括預測系統資料庫模塊；數值天氣預報處理模塊，處理數值天氣預報數據，形成時段數值天氣預報數據，並將該時段數值天氣預報數據送入上述的預測系統資料庫模塊；電網能量管理系統數據處理模塊，將風電場的風電功率數據和光伏電站的功率數據實時發送到預測系統資料庫模塊中；以及預測執行模塊，從預測系統資料庫模塊中調取所述的時段數值天氣預報數據，並計算出風電場功率和光伏電站功率的預測結果，並將該預測結果送回至預測系統資料庫模塊中。
2.根據權利要求1所述的風電/光伏功率預測系統，其特徵在於所述的風電/光伏功率預測裝置還包括圖形用戶界面模塊，用於向預測系統資料庫模塊輸入用戶指令、顯示曲線和輸出數據。
3.根據權利要求1所述的風電/光伏功率預測系統，其特徵在於還包括氣象伺服器，接收數值天氣預報數據，並將該數值天氣預報數據發送至風電/光伏功率預測裝置的數值天氣預報處理模塊。
4.根據權利要求3所述的風電/光伏功率預測系統，其特徵在於所述的氣象伺服器連接於internet，實時下載數值天氣預報數據。
5.根據權利要求4所述的風電/光伏功率預測系統，其特徵在於其還包括反向隔離裝置，設置於所述的氣象伺服器和風電/光伏功率預測裝置之間。
6.根據權利要求1所述的風電/光伏功率預測系統，其特徵在於還包括電網能量管理系統，向風電/光伏功率預測裝置的電網能量管理系統數據處理模塊提供數據。
專利摘要本實用新型是關於一種風電/光伏功率預測系統，包括風電/光伏功率預測裝置，該風電/光伏功率預測裝置包括預測系統資料庫模塊；數值天氣預報處理模塊，處理數值天氣預報數據，形成時段數值天氣預報數據，並將該時段數值天氣預報數據送入上述的預測系統資料庫模塊；電網能量管理系統數據處理模塊，將風電場的風電功率數據和光伏電站的功率數據實時發送到預測系統資料庫模塊中；以及預測執行模塊，從預測系統資料庫模塊中調取所述的時段數值天氣預報數據，並計算出風電場功率和光伏電站功率的預測結果，並將該預測結果送回至預測系統資料庫模塊中。本實用新型實現了對未來0-72小時等級的可輸出風電功率/光伏功率的預測。
文檔編號H02J13/00GK202167895SQ20112003614
公開日2012年3月14日 申請日期2011年2月11日 優先權日2011年2月11日
發明者丁茂生, 馮雙磊, 劉純, 盧靜, 王勃 申請人:中國電力科學研究院, 寧夏回族自治區電力公司