功率预测及控制系统拓扑图
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风功率预测系统
风电场风功率预测及考核系统介绍
栖霞风电风功率预测系统介绍
考核系统介绍
杨学良
风电场风功率预测系统介绍
• 一、风功率预测系统介绍 • 二、风功率预测系统操作 • 三、风功率预测系统注意事项
一、风功率预测系统介绍
• 栖霞风电使用北京东润环能科技有限公司研发的风功率预测系统，该系统 主要采用两台服务器的冗余设计（互为备用），位于安全大区II区，通过若 干路由器、隔离装置及防火墙等设备接入调度通信系统。通过天气预报服 务器接收天气预报信息，经过反向隔离装置将文件传输至两台风功率预测 服务器，由风功率预测系统预测未来10天功率预测结果，另外风功率预测 系统接收综合通信系统相关数据，如实时功率、测风塔数据等进行展示， 并将天气预报及风功率预测等数据整理后上报山东省调度系统。
考核系统介绍
• 二、功率预测考核 • 功率预测分日前预测和实时预测两种方式。 • 1、日前预测 • 是指对次日0 时至24 时的风电功率预测预报，风电场每日中午12 点（风场 一般8点）前向电力调度机构提交次日0 时到24 时每15 分钟共96 个时间节 点风电有功功率预测数据和开机容量； • （1）风电场日前风电功率预测上报率按月进行统计、考核，上报率应达到 100%； • （2）风电场日前风功率预测准确率按月进行统计、考核，准确率应大于 （或等于） 80%；
• 风功率预测系统运行中会出现一系列问题，如数据传输、数据接收异常等， 如果不及时处理，容易造成考核。容易造成考核的如下几项： • 1、次日功率不上报：每天8点上报，可以通过上报管理和实时监控查看，不 上报容易造成日前上报率及准确率考核。
（1）天气预报文件长时间未接收，造成无法形成上报数据文件
处理：检查天气预报服务器外网连接是否正常，服务器是否死机，联系厂家 对侧天气预报文件是否正常下发。
栖霞风电风功率预测系统介绍
考核系统介绍
杨学良
风电场风功率预测系统介绍
• 一、风功率预测系统介绍 • 二、风功率预测系统操作 • 三、风功率预测系统注意事项
一、风功率预测系统介绍
• 栖霞风电使用北京东润环能科技有限公司研发的风功率预测系统，该系统 主要采用两台服务器的冗余设计（互为备用），位于安全大区II区，通过若 干路由器、隔离装置及防火墙等设备接入调度通信系统。通过天气预报服 务器接收天气预报信息，经过反向隔离装置将文件传输至两台风功率预测 服务器，由风功率预测系统预测未来10天功率预测结果，另外风功率预测 系统接收综合通信系统相关数据，如实时功率、测风塔数据等进行展示， 并将天气预报及风功率预测等数据整理后上报山东省调度系统。
考核系统介绍
• 二、功率预测考核 • 功率预测分日前预测和实时预测两种方式。 • 1、日前预测 • 是指对次日0 时至24 时的风电功率预测预报，风电场每日中午12 点（风场 一般8点）前向电力调度机构提交次日0 时到24 时每15 分钟共96 个时间节 点风电有功功率预测数据和开机容量； • （1）风电场日前风电功率预测上报率按月进行统计、考核，上报率应达到 100%； • （2）风电场日前风功率预测准确率按月进行统计、考核，准确率应大于 （或等于） 80%；
• 风功率预测系统运行中会出现一系列问题，如数据传输、数据接收异常等， 如果不及时处理，容易造成考核。容易造成考核的如下几项： • 1、次日功率不上报：每天8点上报，可以通过上报管理和实时监控查看，不 上报容易造成日前上报率及准确率考核。
（1）天气预报文件长时间未接收，造成无法形成上报数据文件
处理：检查天气预报服务器外网连接是否正常，服务器是否死机，联系厂家 对侧天气预报文件是否正常下发。
二次安防网络拓扑图
安全Ⅰ区
全厂逆变器等发电设备 PMU AGC/AVC
பைடு நூலகம்
远动机 公用接口交换机
安全Ⅱ区
规约转换器 SVG 110kV 母线保护柜 主变保护 B 直流充电柜 电度表计量柜 主变保护 A 主变保护 C 主变测控柜 公用测控柜 110kV 线路测控柜
GPS 北斗 保护信息子站 主变故障录波 线路故障录波 UPS 电源 OPS/双细则 光功率预测系统
曹张光伏电站--张国良
电力调度数据网
通讯 SDH 设备柜
通讯综合数专据业网通讯路管由理设器备
一平面路由器
二平面路由器
OMS 交换机
实时纵向加密 非实时纵向加密 实时纵向加密 非实时纵向加密
实时交换机 非实时交换机
实时交换机 非实时交换机
OMS 系统主机 1 OMS 系统主机 2 应急平台
应急服务器
安全Ⅱ区 电能质量在线监测
安全Ⅱ区
安全区防火墙
接全厂有功无功及逆变器数据
通讯管理机
光功率后台
防火墙
信息交换机
正向隔离
内网光功率服务器
反向隔离
生产服务器
外网气象服务器
信息防火墙
气象站
110kV 母线保护柜 35kV 母线保护柜 南自后台 1 35kVPT 柜交换机
南自后台 2
南自五防
信息交换机 外网接入
主控木联能后台
安全Ⅲ区
自动控制原理结构图
x5 = a25 x2 + a45 x4
a32
a43
a44
x1
a12 x2
a23
a34
x3
a45 x4
x5
a24
a25
41
自动控制原理结构图
2.信号流图的基本元素 (1) 节点：用来表示变量，用符号“ O ”表示，并在
近旁标出所代表的变量。
2-5 典型环节及其传递函数
1.比例环节
（杠杆，齿轮系，电位器，变压器等）
运动方程式 c(t) = K r(t)
K
传递函数
G(s) = K
1
C(s) = G(s) R(s) = K/s
c(t) = K1(t)
可见，当输入量r(t)=1(t)时，输出量c(t)成比例变化0 。
自动控制原理结构图
c(t) r(t)
－
+
流入量Q 水箱
h
7
自动控制原理结构图
A
4.微分环节 微分方程式为：c(t) T dr(t)
dt
传递函数为： G(s)=Ts
1 r(t)
单位阶跃响应：C(s)Ts 1 T
s
0
t
c(t) = T(t)
c(t)
由于阶跃信号在时刻t = 0有一跃变，
T
其他时刻均不变化，所以微分环节对
阶跃输入的响应只在t = 0时刻产生一
12
nt s
i ndt()
式中，β=cos－1 。响应曲线是按指数衰减振荡的，故称
振荡环节。
j
s1
jd
n
c(t) 1
n
0
t 0 s2
11
自动控制原理结构图
风功率预测系统
➢ 辽宁力迅风电控制系统有限公司风功率预测系统 ➢ 兆方美迪风电功率预报系统 黑龙江大唐晨光依兰风电场
上海交通大学风力发电研究中心
风功率预测系统功能设计标准
《风电场接入电网技术规定》 《风电功率预测系统功能规范》 《风电场风能资源测量方法》 《风电场风能资源评估方法》 《风电调度运行管理规范》 《风电场并网验收规范》 《风电场风能资源测量和评估技术规定》 《电工名词术语》 《继电保护和安全自动装置技术规程》 《电力工程电缆设计规范》 《继电保护设备信息接口配套标准》 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》
引自：风电功率预测功能规范
风功率预测系统功能规范
预测建模数据准备
➢ 风电场历史功率数据 ➢ 历史测风塔数据 ➢ 风电机组信息 ➢ 风电机组/风电场运行状态记录 ➢ 地形和粗糙度数据
风功率预测系统功能规范
数据采集与处理
➢ 数据采集范围
➢ 数据采集要求
➢ 数据的处理 • 所有数据存入数据库前应进行完整性及合理性检验，并对缺测和 异常数据进行补充和修正。 • 数据完整性检验应 • 缺测和异常数据处理
➢ 日预报要求并网风电场每日在规定时间前按规定要求向电网调度机构提交 次日0 时到24 时每1 5 分钟共96 个时间节点风电有功功率预测数据和开机容 量。
➢ 实时预报要求并网风电场按规定要求每15 分钟滚动上报未来1 5 分钟至4 小时风咆功率预测数据和实时的风速等气象数据。
➢ 风电场功率预测系统提供的日预测曲线最大误差不超过25% ;实时预测误 差不超过15 % 。全天预测结果的均方根误差应小子20% 。
风功率预测系统功能规范
性能要求
➢ 电网调度机构的风电功率预测系统应至少可扩容至200个风电场。 ➢ 风电功率预测单次计算时间应小于5min。 ➢ 单个风电场短期预测月均方根误差应小于20%，超短期预测第4h预测
上海交通大学风力发电研究中心
风功率预测系统功能设计标准
《风电场接入电网技术规定》 《风电功率预测系统功能规范》 《风电场风能资源测量方法》 《风电场风能资源评估方法》 《风电调度运行管理规范》 《风电场并网验收规范》 《风电场风能资源测量和评估技术规定》 《电工名词术语》 《继电保护和安全自动装置技术规程》 《电力工程电缆设计规范》 《继电保护设备信息接口配套标准》 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》
引自：风电功率预测功能规范
风功率预测系统功能规范
预测建模数据准备
➢ 风电场历史功率数据 ➢ 历史测风塔数据 ➢ 风电机组信息 ➢ 风电机组/风电场运行状态记录 ➢ 地形和粗糙度数据
风功率预测系统功能规范
数据采集与处理
➢ 数据采集范围
➢ 数据采集要求
➢ 数据的处理 • 所有数据存入数据库前应进行完整性及合理性检验，并对缺测和 异常数据进行补充和修正。 • 数据完整性检验应 • 缺测和异常数据处理
➢ 日预报要求并网风电场每日在规定时间前按规定要求向电网调度机构提交 次日0 时到24 时每1 5 分钟共96 个时间节点风电有功功率预测数据和开机容 量。
➢ 实时预报要求并网风电场按规定要求每15 分钟滚动上报未来1 5 分钟至4 小时风咆功率预测数据和实时的风速等气象数据。
➢ 风电场功率预测系统提供的日预测曲线最大误差不超过25% ;实时预测误 差不超过15 % 。全天预测结果的均方根误差应小子20% 。
风功率预测系统功能规范
性能要求
➢ 电网调度机构的风电功率预测系统应至少可扩容至200个风电场。 ➢ 风电功率预测单次计算时间应小于5min。 ➢ 单个风电场短期预测月均方根误差应小于20%，超短期预测第4h预测
自动控制原理控制系统的结构图
比较点后移
R(s)
G(s)
比较点前移
＋
Q(s)
C(s)
R(s)
＋
C(s) G(s)
比较点后移
Q(s)
R(s)
＋
C(s) G(s)
Q(s)
C(s) R(s)G(s) Q(s)
[R(s) Q(s) ]G(s) G(s)
R(s)
C(s) G(s)
＋
Q(s)
G(s)
C(s) [R(s) Q(s)]G(s)
R(s)G(s) Q(s)G(1s6 )
（5）引出点旳移动（前移、后移）
引出点前移
R(s)
G(s)
分支点（引出点）前移
C(s) C(s)
引出点后移
R(s)
G(s)
R(s)
分支点（引出点）后移
R(s)
G(s)
C(s)
G(s)
C(s)
C(s) R(s)G(s)
G(s) R(s)
C(s) R(s)
将 C(s) E(s)G(s) 代入上式，消去G(s)即得：
E(s) R(s)
1
H
1 (s)G(s)
1
1 开环传递函数
31
N(s)
+ E(s)
++
C(s)
R(s)
G1(s)
G2 (s)
-
B(s)
H(s)
（1）
打开反馈
C(s) R(s)
1
G(s) H (s)G(s)
前向通路传递函数 1 开环传递函数
注意：进行相加减旳量，必须具有相同旳量纲。
X1 +
+
X1+X2 R1(s)
风功率预测系统
风功率预测系统功能介绍
网络拓扑图
风功率预测系统功能介绍
软件功能介绍 实时监视信息： 风电场气象实时/历史信息： 风电场功率实时/历史信息： 误差统计分析
风功率预测系统功能介绍
软件模块介绍 预测数据库 人机界面 天气预报获取解析程序 风场风机信息采集程序 数据采集平台（实时气象数据采集系统） 短期风功率预测模块 超短期风功率预测模块 误差统计计算模块
风功率预测系统
国内风电场发电功率预测系统介绍
国电南瑞NSF3100风电功率预测系统
华北电大风功率预测系统
北京中科伏瑞电气技术有限公司FR3000F风电功率预测系统 东润环能（北京）科技有限公司风电功率预测软件 大唐突泉老爷岭风电场一期49.5MW工程
中国电力科学研究院新能源研究所 风电功率短期预测系统 陆丰宝丽华新能源电力有限公司 风功率预测系统 辽宁力迅风电控制系统有限公司风功率预测系统 兆方美迪风电功率预报系统 黑龙江大唐晨光依兰风电场 上海交通大学风力发电研究中心
国电南瑞nsf3100风功率预测系统国外风电场发电功率预测系统介绍开发商模型名称特点投运时间德国isetawpt提供18h的预测根据数值天气预报使用神经网络计算输出功率2001德国奥尔登堡大学previento使用物理模型在较大的区域内给出2天的预测结果2002丹麦risprediktor使用物理模型考虑了尾流等的影响1994丹麦科技大学wppt利用自适应最小平方根法和指数遗忘算法相结合给出0536h的预测1994丹麦科技大学zephy集合了上边两个模型可以提供09h和3648h的预测2003西班牙可再生能源中心开发localpredregiopred物理模型2001西班牙卡洛斯大学siperlico统计模型2002美国awstruewindewind包括一组高精度的三维大气物理数学模型适应性统计模型风电场输出模型和预测分发系统1998引自
开关磁阻电机功率变换器主电路拓扑的研究
+1m+2奇偶Vs― 2Vt有不能表1功率变换器的比较表4功率 变换器中的主开关器件SRM系统根据输出特性不同，电 流波形也不同及高性能的调速特
性，给功率变换器也提出了相对感应电机驱动系统更加 严格的要求。合理选择与电动机功率等级、供电电压、 峰值电流、成本等有关，另外还与主开关器件本身
的开关速度、触发难易、开关损耗、抗冲击性、耐用性、 并联运行的难易程度、峰值电流额定有效值（或平均值） 电流定额的比值大小及市场普及程度等有关。
。这样做的好处是减少了元件数量，使得结构和控制都 变得简单。但是这样降低了效率，而且耗能电阻的发热 要注意处理。此方法多应用在对效率要求不高而又
强调成本低廉的小功率场合。（a）应用一个简单的电阻 R来吸收能量ph中的剩余能量，（b）则将ph中的能量消 耗在稳压，Cb与Lb谐振，Dr2阻止反充 电，Lb最终通过Dr1将能量返回电源Vs. 3.6各类功率变换 器的比较表1是各类
功率变换器的比较，表中数都是m类别开关数量二极管数 适用相数电源电压利用率是否有能量回馈能否迅速增加 开通电流半桥式。3Vt有不能。cmm偶数V
s― 3Vt有不能。2mm+1偶数Vs/2―Vt有能电容储能式。 a2m奇偶Vs+ Vt有不能电感储能式mm奇偶Vs― Vt有不能 能耗式。am
m奇偶Vs― Vt无不能。bmm奇偶Vs― Vt―Vd无不能谐振式。 amm3的倍数（Vs―V）/2有能。bmm4的倍数Vs―Vt有不 能。cm
电容储能式器它是利用一个串联（（a））或并联的电容 （（b）），通过一个由Cb、Ta、Da和La组成的Buck（降 压）DC―DC变换器，将能量
回馈到直流母线上。Cb为附加储能电容，这种变换器有 些中也将其称为含有DC―DC电路的变换器。用这样的方 式来将能量从附加电容Cb传到下一个绕组
新能源变电运维调考试卷(带答案)
东方能源2019新能源变电运维调考试卷（带答案）一、填空题(共20分，每空1 分)1.发电设备“年利用小时”是用发电设备全年发电量除以。
（发电设备额定容量）2.大型变压器的主保护有和。
（瓦斯、差动保护）3.电力系统中电压的质量取决于系统中的平衡，其不足将导致系统电压。
（无功功率；偏低）4.电力二次系统安全防护的总体策略为“，，，”。
（安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证）5.在场站端，一些使用交流电源的不可停电设备需UPS 供电，主要有：、、调度数据网设备、事故照明、等。
（监控主机、五防主机、通讯设备）6.SVG的工作模式包括，，，。
（装置恒无功模式，恒功率因数模式，恒系统无功模式，电压控制模式）7.电流互感器二次侧严禁，电压互感器二次侧严禁。
（开路，短路）8.新能源变电站采集新能源变电站运行状态的实时信息，并根据运行数据需求，将有关信息通过信息传输通道传送到监控系统，同时也接受监控系统下发的控制命令，并进行相应的操作。
（测控装置）9. 负责与调度自动化主站系统进行通信，完成多种远动通讯规约的解释，实现现场数据的上送，接收调度主站下发的遥控、遥调命令。
（远动系统）10.新能源变电站功率预测系统的主要功能是生成功率预测数据和功率预测数据。
（短期，超短期）二、单选(总共15 道试题，共15 分)1.隔离开关没有灭弧装置，禁止带（A）进行分闸或合闸操作。
A.负载B.隔离电源C.过载电流D.短路电流2.110kV及以上的电压等级的电力系统通常采用（A）。
A.中性点直接接地方式B.中性点不接地方式C.中性点经消弧线圈接地方式D.中性点经电阻接地方式3.同步时钟实时监测系统获取卫星同步时钟，对站内保护和自动化装置进行时钟对时和检测，并对卫星同步时钟装置进行状态监测，经以太网口接至（B）交换机上传至相应调度机构。
A.调度数据网的实时B.调度数据网的非实时C.综合数据网的实时D.综合数据网的非实时4.( A )用于控制装置输出无功，装置按设定容量输出，通过这种方式可以测量装置跟踪无功的准确性和阶跃响应速度。