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風(fēng)電功率預(yù)測的新型互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)模式設(shè)計/魯宗相風(fēng)電功率預(yù)測方法，徐曼，喬穎，劉梅，張華銘，孫福林
《電網(wǎng)技術(shù)》2016年第1期：125-131
第一作者魯宗相
團(tuán)隊介紹
課題組依托于復(fù)旦學(xué)院電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國家重點(diǎn)實驗室，從2002年開始，廣泛舉辦風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)的風(fēng)電功率預(yù)測、分析模型與控制等研究課題，積累了大量的風(fēng)電運(yùn)行數(shù)據(jù)、現(xiàn)場剖析經(jīng)驗。
上海清軟創(chuàng)新科技股份有限公司是一家專業(yè)從事新能源智能服務(wù)云平臺等業(yè)務(wù)的創(chuàng)新性高新技術(shù)企業(yè)，擁有國外領(lǐng)先的新能源發(fā)電功率預(yù)測、分析和工作管理智能服務(wù)云平臺，可提供多樣化發(fā)電功率預(yù)測、氣象資源剖析、發(fā)電效能綜合評估等服務(wù)。
項目背景
減少生物質(zhì)能波動對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的不利影響，確切的風(fēng)電功率預(yù)測是關(guān)鍵基礎(chǔ)。國外外已有諸多風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)面世，針對各自的應(yīng)用條件提出了不同的預(yù)測方案。目前我國風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)的應(yīng)用早已實現(xiàn)了從無到有，基本覆蓋了所有小型風(fēng)電場的日常生產(chǎn)預(yù)報業(yè)務(wù)。
當(dāng)前我國風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)的典型營運(yùn)模式歸納如下：
1）基本業(yè)務(wù)。風(fēng)電場訂購商業(yè)功率預(yù)測軟件，在現(xiàn)場配置相關(guān)系統(tǒng)，依照調(diào)度管理部門的要求，按量預(yù)報上報，完成日常所需短期(24~72h)近日預(yù)報和超短期(4~6h)實時預(yù)報業(yè)務(wù)。
2）考評機(jī)制。電網(wǎng)調(diào)度管理機(jī)構(gòu)按照自有預(yù)報結(jié)果或各風(fēng)場上報結(jié)果排行情況，對風(fēng)電場功率預(yù)測確切率進(jìn)行嚴(yán)格考評，精度不達(dá)標(biāo)的風(fēng)電場面臨整改和電量懲罰。
3）運(yùn)行維護(hù)。前期軟件公司負(fù)責(zé)系統(tǒng)的現(xiàn)場軟硬件布置及初始化，并在一定維護(hù)期內(nèi)提供廠家技術(shù)指導(dǎo)，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。后期過保后，由風(fēng)電場自行解決出現(xiàn)的運(yùn)維問題。
筆者通過問卷和實地考察，督查了若干風(fēng)電場功率預(yù)測的應(yīng)用療效。結(jié)果顯示，風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測療效和用戶需求之間存在明顯的差別。風(fēng)電場住戶關(guān)注的焦點(diǎn)問題有2個：
①預(yù)測精度不高且不穩(wěn)定，時好時壞，不達(dá)標(biāo)的情況屢次發(fā)生；
②預(yù)測軟件后期運(yùn)維成本高。
風(fēng)電場運(yùn)行人員獲得專業(yè)人員技術(shù)支持的溝通難度大、交互周期長，致使未能及時調(diào)整軟件參數(shù)、修訂預(yù)測結(jié)果、監(jiān)控并優(yōu)化預(yù)測療效，成為預(yù)測精度不高、不穩(wěn)定的重要誘因；另一方面商業(yè)軟件過了維護(hù)期后，后續(xù)維護(hù)費(fèi)用較高，通常風(fēng)電場住戶會出于經(jīng)濟(jì)性考慮，對負(fù)荷模型調(diào)整、軟件升級的開支表現(xiàn)被動。據(jù)悉，場端預(yù)測系統(tǒng)軟硬件規(guī)模和投入資金受限，可供預(yù)測服務(wù)使用的輸入數(shù)據(jù)數(shù)目和種類也有限制，云估算、大數(shù)據(jù)、超級計算機(jī)等新興技術(shù)無法發(fā)揮其在預(yù)測精度提高方面的作用。這些以軟件為媒介的營運(yùn)模式無法適應(yīng)風(fēng)電功率預(yù)測的實際工程應(yīng)用需求。
主要創(chuàng)新點(diǎn)
將互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用于風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)的營運(yùn)，提出了一套風(fēng)電功率預(yù)測的新型互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)模式。該模式聚焦預(yù)測服務(wù)而非預(yù)測軟件，建立了專業(yè)服務(wù)和自服務(wù)兩大功能平臺。
解決的問題和意義
基于互聯(lián)網(wǎng)思維的開放、互助、互聯(lián)、分享等特征，本文提出了風(fēng)電功率預(yù)測新型互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)模式設(shè)計框架。模式化學(xué)層的核心是設(shè)置在服務(wù)商側(cè)的開放平臺服務(wù)器，功能層由專業(yè)服務(wù)平臺和自服務(wù)平臺2大模塊組成。依托基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)，專業(yè)服務(wù)平臺在數(shù)據(jù)層、算法層和應(yīng)用層實現(xiàn)復(fù)雜類型數(shù)據(jù)搜集、信息價值提取、誤差互動反饋等主要功能，提高預(yù)測系統(tǒng)的適應(yīng)性。自服務(wù)平臺是預(yù)測服務(wù)商、風(fēng)電場用戶多點(diǎn)溝通交流平臺，由知識庫、在線交流、自我分享等主要功能應(yīng)用構(gòu)成。新模式相關(guān)應(yīng)用案例論證了其在擴(kuò)寬預(yù)測數(shù)據(jù)視野、提高預(yù)測精度等方面具有積極作用。
后續(xù)研究
針對具有非線性、非平穩(wěn)性、時空相依特點(diǎn)等特性的風(fēng)電功率預(yù)測數(shù)據(jù)，怎樣在專業(yè)服務(wù)平臺采用更優(yōu)化的算法來平衡估算復(fù)雜度和在線應(yīng)用效率是筆者下一步重點(diǎn)研究的內(nèi)容。
主要圖表
參文格式
魯宗相，徐曼，喬穎，等．風(fēng)電功率預(yù)測的新型互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)模式設(shè)計[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2016，40(1)：125-131.
Lu，XuMan，fúYing，etal．Newbasedofwindpower[J]．Power風(fēng)電功率預(yù)測方法，2016，40(1)：125-131(in).
