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風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的新型互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)模式設(shè)計(jì)/魯宗相風(fēng)電功率預(yù)測(cè)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(cè)、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(chǎng)剖析經(jīng)驗(yàn)。
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(tái)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(cè)、分析和工作管理智能服務(wù)云平臺(tái)，可提供多樣化發(fā)電功率預(yù)測(cè)、氣象資源剖析、發(fā)電效能綜合評(píng)估等服務(wù)。
項(xiàng)目背景
減少生物質(zhì)能波動(dòng)對(duì)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(cè)是關(guān)鍵基礎(chǔ)。國外外已有諸多風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)面世，針對(duì)各自的應(yīng)用條件提出了不同的預(yù)測(cè)方案。目前我國風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用早已實(shí)現(xiàn)了從無到有，基本覆蓋了所有小型風(fēng)電場(chǎng)的日常生產(chǎn)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。
當(dāng)前我國風(fēng)電功率預(yù)測(cè)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(chǎng)訂購商業(yè)功率預(yù)測(cè)軟件，在現(xiàn)場(chǎng)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(bào)上報(bào)，完成日常所需短期(24~72h)近日預(yù)報(bào)和超短期(4~6h)實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。
2）考評(píng)機(jī)制。電網(wǎng)調(diào)度管理機(jī)構(gòu)按照自有預(yù)報(bào)結(jié)果或各風(fēng)場(chǎng)上報(bào)結(jié)果排行情況，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)確切率進(jìn)行嚴(yán)格考評(píng)，精度不達(dá)標(biāo)的風(fēng)電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)自行解決出現(xiàn)的運(yùn)維問題。
筆者通過問卷和實(shí)地考察，督查了若干風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)的應(yīng)用療效。結(jié)果顯示，風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)療效和用戶需求之間存在明顯的差別。風(fēng)電場(chǎng)住戶關(guān)注的焦點(diǎn)問題有2個(gè)：
①預(yù)測(cè)精度不高且不穩(wěn)定，時(shí)好時(shí)壞，不達(dá)標(biāo)的情況屢次發(fā)生；
②預(yù)測(cè)軟件后期運(yùn)維成本高。
風(fēng)電場(chǎng)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(shí)調(diào)整軟件參數(shù)、修訂預(yù)測(cè)結(jié)果、監(jiān)控并優(yōu)化預(yù)測(cè)療效，成為預(yù)測(cè)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(chǎng)住戶會(huì)出于經(jīng)濟(jì)性考慮，對(duì)負(fù)荷模型調(diào)整、軟件升級(jí)的開支表現(xiàn)被動(dòng)。據(jù)悉，場(chǎng)端預(yù)測(cè)系統(tǒng)軟硬件規(guī)模和投入資金受限，可供預(yù)測(cè)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(jí)計(jì)算機(jī)等新興技術(shù)無法發(fā)揮其在預(yù)測(cè)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(cè)的實(shí)際工程應(yīng)用需求。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
將互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的營運(yùn)，提出了一套風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的新型互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)模式。該模式聚焦預(yù)測(cè)服務(wù)而非預(yù)測(cè)軟件，建立了專業(yè)服務(wù)和自服務(wù)兩大功能平臺(tái)。
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(cè)新型互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)模式設(shè)計(jì)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(tái)服務(wù)器，功能層由專業(yè)服務(wù)平臺(tái)和自服務(wù)平臺(tái)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(cè)系統(tǒng)，專業(yè)服務(wù)平臺(tái)在數(shù)據(jù)層、算法層和應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)復(fù)雜類型數(shù)據(jù)搜集、信息價(jià)值提取、誤差互動(dòng)反饋等主要功能，提高預(yù)測(cè)系統(tǒng)的適應(yīng)性。自服務(wù)平臺(tái)是預(yù)測(cè)服務(wù)商、風(fēng)電場(chǎng)用戶多點(diǎn)溝通交流平臺(tái)，由知識(shí)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(cè)數(shù)據(jù)視野、提高預(yù)測(cè)精度等方面具有積極作用。
后續(xù)研究
針對(duì)具有非線性、非平穩(wěn)性、時(shí)空相依特點(diǎn)等特性的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，怎樣在專業(yè)服務(wù)平臺(tái)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(cè)的新型互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)模式設(shè)計(jì)[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(cè)方法，2016，40(1)：125-131(in).
