电功率预测系统功能规范
21.风功率预测系统解析
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1.3 系统界面 支持风电场（群）实时出力监测，以地图的形式显示风电场的分布， 地图页面应显示风电场的实时功率及预测功率，页面更新周期不应超 过5分钟。 支持多个风电场出力的同步监视，可同时显示系统预测曲线、实际功 率曲线及预测误差带。实际功率曲线需实时更新，更新周期不超过5 分钟。
风功率预测系统
娜仁风电场
冯勃
目录
风功率预测系统简介
风功率预测系统构架
风功率预测系统功能
风功率预测系统技术指标
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一、风功率预测系统简介
1、什么是风电功率预测
风电场功率预测是指以风电场的历史功率、历史风速、地形地貌、 数值天气预报、风电机组运行状态等数据建立风电场输出功率的预测 模型，以风速、功率或数值天气预报数据作为模型的输入，结合风电 场机组的设备状态及运行工况，得到风电场未来的输出功率，预测时 间尺度包括短期预测和超短期预测。 随着风电并网规模的不断增加，风电对电力系统的影响也越来越显 著，而我国风能资源丰富的地区一般人口稀少，负荷量小，电网结构 相对薄弱。由于风能的随机性、间歇性特点，对电网的运行调度的带 来困难，影响了电网的安全稳定运行，并成为了制约风电大规模接入 的关键技术问题。
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四、风功率预测系统技术指标
1、预测系统 风电功率预测系统采用差分自回归移动平均模型（ARIMA）、混沌时间序列分析、人工神 经网络（ANN）等多种算法，根据预测时间尺度的不同使用上述算法构成组合预测模 型，对每一种算法的预测结果选取适当的权重进行加权平均算法从而得到最终预测结 果，权重的选择可以采用等权平均法、最小方差法，保证预测的准度和精度。 1.1功率预测 根据风电场所处地理位置的气候特征和风电场历史数据情况，采用适当的预测方法构建特 定的预测模型进行风电场的功率预测，根据预测时间尺度的不同和实际应用的具体需 求，采用多种方法及建模。 功率预测的空间： 预测的最小单位为一个风电场； 能够预测多个风电场的单独输出功率和叠加输出功率。 功率预测的时间： 短期风电功率预测能够预测风电场未来0-24、0-48和0-72小时之内的风电输出功率， 时间分辨率为15分钟。 超短期风电功率预测能够预测未来0h-4h的风电输出功率，时间分辨率不小于15分钟。
风功率预测系统基础知识(精华版)
风功率预测系统一、风功率预测的目的和意义1. 通过风电功率预测系统的预测结果，电网调度部门可以合理安排发电计划，减少系统的旋转备用容量，提高电网运行的经济性。
2. 提前预测风电功率的波动，合理安排运行方式和应对措施，提高电网的安全性和可靠性。
3. 对风电进行有效调度和科学管理，提高电网接纳风电的能力。
4. 指导风电场的消缺和计划检修，提高风电场运行的经济性。
5.应相关政策要求。
二、设备要求提供的设备应满足《风电功率预测系统功能规范》中所提出的各项要求。
四、设备介绍可能涉及到的设备：以下出自北京中科伏瑞电气技术有限公司的FR3000F系统数据采集服务器：运行数据采集软件，与风电场侧风电综合通信管理终端通信采集风机、测风塔、风电场功率、数值天气预报、风电场本地风电功率预测结果等数据。
数据库服务器：用于数据的处理、统计分析和存储，为保证数据可靠存储，配置了磁盘阵列。
应用工作站完成系统的建模、图形生成显示、报表制作打印等应用功能。
风电功率预测服务器：运行风电功率预测模块，根据建立的预测模型，基于采集的数值天气预报，采用物理和统计相结合的预测方法，并结合目前风电场风机的实时运行工况对单台风机及整个风电场的出力情况进行短期预测和超短期预测。
数据接口服务器：负责从气象局获得数值天气预报，为保证网络安全在网络边界处配置反向物理隔离设备。
同时向SCADA/EMS系统传送风电功率预测的结果。
测风塔：测风塔测量数据（实时气象数据）是用来进行超短期功率预测的。
测风塔有两种类型，一是实体测风塔，一是虚拟测风塔。
一个风塔造价占系统的的20~30%左右。
实体测风塔：变化频繁的自然条件和复杂的地形地貌给预测系统增加了困难，实体测风塔的安装台数应根据风场的实际地理条件等情况进行安装，以保障预测的准确性。
实体测风塔应安装在风场5km范围内，通过GPRS或者光纤采集风塔的实时气象数据。
虚拟测风塔：是加装一些装置，直接采集风场风机上预测的风速、风向数据进行预测，它不需要在户外安装实体风塔，没有户外的维护工作。
电气设备工程中的功率规范要求探讨
电气设备工程中的功率规范要求探讨随着电气设备的广泛应用，功率规范成为保障设备正常运行与安全的重要标准。
本文将探讨电气设备工程中的功率规范要求。
一、功率规范概述功率规范是指对电气设备在使用中的功率参数进行规定和约束的标准。
其主要目的是确保电气设备的正常工作，保障人身和设备的安全。
常见的功率规范包括额定功率、工作电压、额定电流等。
二、额定功率规范要求额定功率是指电气设备在正常工作条件下能够持续稳定输出的功率。
针对不同类型的设备，额定功率有不同的规范要求。
例如，发电机的额定功率应满足供电需求，而变频器的额定功率应根据被控设备的特性进行选择。
在选择额定功率时，应综合考虑设备的实际负载、传输距离、环境温度等因素。
合理选择额定功率，不仅能够保证设备的正常运行，还能延长设备的使用寿命。
三、工作电压规范要求工作电压是设备正常工作时所需的电压。
根据电气设备的工作特性和供电系统的情况，选择合适的工作电压对设备的正常运行至关重要。
一般来说，工作电压应该在设备额定电压的正负10%之间。
若电气设备的工作电压过高或过低，都可能导致设备故障、电源不稳定或能源浪费。
因此，严格遵守工作电压规范要求，能有效保障设备的安全稳定运行。
四、额定电流规范要求额定电流是指电气设备在额定电压和额定功率下所需的电流数值。
在设计和选择电气设备时，必须根据实际工作条件和设备的特性，确定适当的额定电流。
设备的额定电流过高可能导致电气设备过载，影响其正常工作。
而额定电流过低则可能导致设备不能满足实际工作负载的需求，降低设备的效率。
因此，合理确定额定电流，确保设备的安全可靠运行。
五、其他功率规范要求除了额定功率、工作电压和额定电流外，还有一些其他功率规范需求。
例如，在电气设备工程中，对于电缆的电压降、变压器的容量、电源的功率因数等都有相应的规范要求。
这些规范要求的制定与遵守，可以提高电气设备系统的安全性和可靠性。
合理的功率规范要求不仅可以降低设备故障率，减少维修成本，还可以提高电气设备系统的能源利用效率。
配电自动化系统功能规范
配电自动化系统功能规范随着现代化技术的快速发展，配电自动化系统在电力行业中扮演着重要的角色。
它通过集成控制、监测和保护功能，实现了对电力系统的自动化管理。
本文将探讨配电自动化系统的功能规范，以及它对电力行业的意义。
一、配电自动化系统的基本功能配电自动化系统的基本功能包括：远程监测、故障检测、自动切换、负荷控制和数据管理。
首先，远程监测功能允许运营人员实时监测电力系统的运行状态，包括电压、电流、频率等参数的监测。
这可以匡助运营人员及时发现异常情况并采取相应措施，提高电力系统的可靠性和稳定性。
其次，故障检测功能是配电自动化系统的重要组成部份。
它能够自动检测电力系统中的故障，并及时报警。
这有助于减少故障对电力系统的影响，并提高故障处理的效率。
自动切换功能则可以根据电力系统的运行状态自动切换电源，确保电力供应的连续性。
负荷控制功能可以根据电力系统的负荷情况自动调整电力输出，以达到能源的最优利用。
最后，数据管理功能是配电自动化系统的关键功能之一。
它可以对电力系统的运行数据进行采集、存储和分析，为运营人员提供决策支持。
通过对历史数据的分析，运营人员可以发现潜在问题并采取相应措施，提高电力系统的效率和可靠性。
二、配电自动化系统的规范要求为了确保配电自动化系统的正常运行，有一些规范要求需要遵守。
首先是设备的可靠性和安全性。
配电自动化系统中的设备应具备良好的抗干扰能力和稳定性，能够在各种恶劣环境下正常工作。
此外，设备的安全性也是至关重要的，必须符合相关的安全标准和规定。
其次是系统的互操作性。
配电自动化系统通常由多个子系统组成，如监测系统、控制系统和保护系统等。
这些子系统应能够互相配合、协同工作，实现数据的共享和交互。
此外，系统还应支持与其他电力系统的互联互通，以实现整个电力系统的自动化管理。
此外，配电自动化系统还应具备良好的扩展性和可维护性。
随着电力系统的不断发展，配电自动化系统可能需要不断扩展和升级。
因此，系统应具备良好的扩展性，能够满足未来的需求。
风电场功率预测系统的实时性与稳定性分析
风电场功率预测系统的实时性与稳定性分析1. 引言风能作为一种可再生能源，具有广阔的应用前景。
然而，由于风能的随机性和不确定性，风电场的功率预测成为提高风电发电效率和管理风电场的重要工作。
本文将从实时性和稳定性两个方面对风电场功率预测系统进行分析。
2. 实时性分析2.1 数据采集与处理风电场功率预测系统的实时性首先取决于数据的采集和处理效率。
传感器网络的布置和数据采集设备的选择对准确获取风速、风向、温度等关键参数十分重要。
同时，数据传输与存储的速度也是影响实时性的关键因素。
为了保证系统的实时性，可以考虑采用分布式存储和高速网络传输技术，以实现数据的快速采集和传输。
2.2 模型建立与参数优化风电场功率预测系统通常采用机器学习和数据挖掘等方法建立功率预测模型。
模型的建立过程中需要考虑模型的准确度和计算效率。
对于实时性要求较高的系统，可以选择简化模型或优化算法，以提高模型的训练和预测速度。
此外，参数的选择和优化也对模型的实时性有着重要影响。
合理选择参数范围和优化方法，可以使模型快速收敛并提高预测准确度。
2.3 实时预测与输出实时预测是风电场功率预测系统的核心功能之一。
在实时预测过程中，需要实时获取最新的环境参数，并根据预测模型进行功率预测。
为了提高实时性，可以使用并行计算技术以及分布式系统架构。
此外，在输出结果时，可以考虑使用可视化技术，将预测结果以直观的图表或曲线的形式呈现，方便用户实时监测和分析风电场的运行情况。
3. 稳定性分析3.1 数据质量与稳定性风电场功率预测系统的稳定性首先取决于数据的质量和稳定性。
数据异常和噪声对模型的训练和预测结果产生较大影响。
因此，在数据采集和处理过程中，需要进行数据清洗和异常值检测等处理，以确保输入模型的数据质量和稳定性。
3.2 模型准确性与稳定性模型的准确性和稳定性是风电场功率预测系统的关键指标。
模型准确性指模型预测结果与实际观测结果的吻合程度，而模型稳定性则是指模型对输入数据的变动和不确定性的敏感程度。
风电场功率预测系统的设计原理与性能评估
风电场功率预测系统的设计原理与性能评估近年来，随着可再生能源行业的蓬勃发展，风能作为一种清洁、可持续的能源形式逐渐受到广泛关注。
然而，风能的不稳定性成为了风电场运营和管理的主要挑战之一。
在风能变化无常的情况下，电网需求不断变化，因此如何准确预测风电场的出力功率，成为了风电场运维管理的关键。
本文将介绍风电场功率预测系统的设计原理和性能评估。
风电场功率预测系统主要包括数据采集、特征提取、模型训练和预测四个关键步骤。
通过对这些步骤的设计和优化，能够提高风电场功率预测的准确性和稳定性。
首先，数据采集是风电场功率预测系统的基础。
系统需要采集风电场内各个风机的工作状态数据、天气数据、风速数据等相关信息。
这些数据将被用于分析和建立预测模型，并对风电场未来的出力功率进行预测。
对数据采集系统进行设计时，应考虑数据的实时性和准确性，确保采集到的数据能够真实地反映风能的变化情况。
其次，特征提取是风电场功率预测的关键步骤之一。
通过对采集到的数据进行分析和处理，提取出能够反映风能变化的关键特征。
这些特征可以包括风速、风向、气象条件等。
在特征提取过程中，应综合考虑多个变量之间的相互关系，并通过合适的算法和方法进行特征选择和降维，以减少数据维度和提高预测准确性。
模型训练是风电场功率预测系统的核心环节。
在模型训练过程中，可以采用各种机器学习方法，如回归分析、神经网络、支持向量机等。
这些方法能够利用历史数据和特征信息，建立出有效的预测模型。
在模型训练过程中，应使用合适的算法和技术，优化模型的参数和结构，以提高模型的预测精度和鲁棒性。
最后，预测是风电场功率预测系统的最终目标。
通过利用建立好的预测模型和实时采集到的数据，可以对未来一段时间内风电场的出力功率进行预测。
预测结果可以用于电网调度、风电场管理、风机功率优化等方面，提高风电场的利用效率和经济性。
除了设计原理，对于风电场功率预测系统的性能评估也是必不可少的。
性能评估可以通过比较预测结果与实际测量结果的差异来进行。
风功率控制预测介绍
风机 监控 系统
升压 站监 控
储能 系统
屏柜安装
一体化解决方案
技术方案二：后台模式 技术实现：子站部署
作为升压站综自高级 应用实现，配置工控机 运行控制策略 与NCS系统共享站控 层网络，获取升压站电 气数据。与风机监控等 子系统通信，获取机组 数据 与电网调度主站通过 远动装置进行指令传输
风电场一体化解决方案
综合监控的意义
不仅仅是子系统接入 子系统互联 信息共享 高级应用 工作效率 标准化
目录
1. 一体化解决方案
2. 功率预测系统
3. 电压自动控制子站 4. 有功功率控制子站
预测的核心价值
• 对风电进行有效调度和管理，提高电网 接纳风电的能力。 • 根据预测结果，合理安排发电计划，减 少系统旋转备用容量，提高电网经济性
产品特点
基于成熟的CSC-2000监控系统平台 B/S结构，界面友好维护方便； 可采用Windows/Linux/Unix系统平台； 符合二次系统安全防护规定 支持预测模型在线修正和维护 与调度自动化系统良好的接口平台
系统证书
华能贵州韭菜坪风场
新疆国电220KV小草湖北风电汇集站
3. 电压自动控制子站 4. 有功功率控制子站
应用背景 主子站功率控制整体方案
功率控制子站： 满足“风电场接入电力系统技术规范”，为风电调度主站提供 场站侧技术支撑，作为主站的现场执行机构，完成柔性连续控
制功能。
风电场有功自动控制
技术实现：子站部署
统一全网数据信息，
实现无损伤风电控制 风水火互济，增强系
统调峰能力
通过调度数据网构建 主子站架构模式 子站：场站侧的技术 支持系统和执行设备
风电场有功自动控制 四方风电场有功自动控制子站 技术实现：子站部署 思想：
风电功率预测系统总体设计
风电功率预测系统总体设计风电功率预测系统Wind Power Prediction System“风电功率预测系统”是一款具有精确预测未来风力发电功率的软件，系统具有高精度数值天气预报功能、风电信号数值净化、高性能物理模型、网络化实时通信、通用风电信息数据接口等高科技模块；可以准确预报风电场未来168小时功率变化曲线。
国能日新的风电功率预测系统短期预测精度超过80%，超短期预测精度超过90%。
此处的超短期预测精度超过90%是指均方根误差<10%。
211RMSE ：∑=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=N k pk mk Cap -P P N 计算方法为；1、建模方法功率预测模型（双模型：优化的物理模型+人工智能模型）人工智能模型：如果风电场处于限负荷运行状态，系统会主动自适应的捕捉电场风电机组的运行模式，从而给出结合了现实运行情况和未来风资源情况的功率预报。
2、总体设计本系统包括硬件终端设施及预测软件系统。
通过采集数值天气预报、风机监控数据、测风塔数据和升压站等数据，完成对风电场的短期功率预测和超短期功率预测工作，并向电网侧上传测风塔和功率预测数据。
风功率预测系统组织结构图网络部署图3、产品价值（1）满足新能源并网相关法律及行业制度。
风电场风电功率预测系统完全满足《风电场接入电网技术规定》和《风电并网技术标准》的要求：风电场应配置风电功率预测系统，系统具有0~72h短期风电功率预测以及15min~4h超短期风电功率预测功能。
风电场每15min自动向电网调度部门滚动上报未来15min~4h的风电场风电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min，预测误差应不大于15%。
风电场每天按照电网调度部门规定的时间上报次日0~24小时风电场发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min，预测误差应不大于20%。
在实际安全中，国能日新提供的风电功率预测系统的性能指标高于以上标准。
（2）提高电网消纳风电能力对风力发电进行有效预测，可以帮助电网调度部门做好各类电源的调度计划，减少风电限电，由此大大提高了电网消纳风电的能力，进而减少了由于限电给风电业主带来的经济损失，增加了风电场投资回报率。
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电功率预测系统功能规范篇一：光伏功率预测系统技术规程目录1、通用要求 ................................................... ...................................................... . (1)2、系统建设目标及内容 ................................................... ...................................................... .. (2)3、系统总体技术要求 ................................................... ...................................................... . (3)3.1 结构要求 ................................................... ...................................................... . (3)3.3系统总体功能要求 ................................................... ...................................................... (4)3.4系统性能要求 ................................................... ...................................................... .. (5)3.4.1可用性指标 ................................................... ...................................................... .. (5)4、系统软硬件环境 ................................................... ...................................................... . (7)4.1 硬件配置 ................................................... ...................................................... (7)4.2软件功能规范 ................................................... ...................................................... .. (8)5．系统设计要求 ................................................... ...................................................... (9)5.1 系统管理 ......................................................................................................... .. (9)5.2 人机界面 ................................................... ...................................................... . (10)5.3 系统维护 ................................................... ...................................................... . (11)5.4 接口规范 ................................................... ...................................................... . (11)6．项目实施及服务内容 ................................................... ...................................................... (11)6.1 技术服务 ................................................... ...................................................... ....... (11)6.2技术资料 ................................................... ...................................................... .. (12)6.4安装、调试和试运行 ................................................... (13)6.5系统验收 ................................................... ...................................................... .. (13)6.6保证期 ................................................... ...................................................... (14)7．供货范围 ................................................... ...................................................... (113)1、通用要求1.1 总则光伏功率预测系统是光伏发电场并网后保证电网安全、优质和经济运行的必要技术手段。
为使平罗光伏电站具备准确预报太阳能电场未来24小时负荷——时间曲线的能力；达到电网对太阳能电场电力负荷输出的调度要求。
特制订平罗光伏电站光伏电站功率预测技术规范书。
本规范书是平罗光伏电站功率预测系统初级阶段的技术指导，在实际执行中还要根据实践情况不断完善和改进。
投标方资质要求：（1）具有2年以上从事电力系统自动化、高级应用研究的经历；（2）具有企业法人资格，注册资金150万元以上的计算机软件开发企业；（3）有良好商业信誉的商(厂)家。
经招标领导小组进行资格预审，符合参加本次招标的商（厂）家将具有投标方资格；（4）符合投标资格的投标方应承担投标和履约中的全部责任与义务；（5）投标方在软件开发、调试水平和售后服务等方面具有相当实力。
其他要求：投标方应仔细阅读招标文件。
投标方提供的设备技术规范应与本规范书中提出的要求相一致，否则需提出详细的技术偏差。
本规范书提出了功率预测系统的技术要求。
主要包括系统的硬件使用条件、网络环境、主要技术参数、结构、性能及所需技术资料等方面的内容。
本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准的条文，投标方应按有关标准提供符合IEC标准、国标、行标和本规范书的优质产品。
本规范书所使用的标准及规定的条款如遇到与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
2、系统建设目标及内容平罗光伏电站功率预测系统的建设目标是，建设一套综合考虑电网安全、太阳能电场经济发电和优质发电等多目标的先进实用的光伏功率预测系统，满足电网光伏并网要求，需实现以下目标：（1）保证太阳能电场光伏并网全部满足相应考核要求。
（2）保证系统稳定可用，未来24小时预测精度大于75%。
（3）充分利用气象资源，为光伏电站维修时间提供预测指导，以取得经济效益。
（4）保证短期光伏功率预测时效不小于24小时，时间分辨率不小于15分钟。
（5）保证超短期光伏功率预测时效不小于4小时，时间分辨率应不小于15分钟。
（6）支持光伏电场扩容。
平罗光伏电厂电站光伏功率预测系统的建设内容及要求：（1）建设太阳能电场内光伏功率预测系统。
（2）完成对太阳能电场的短期光伏功率预测。
（3）完成对太阳能电场的超短期光伏功率预测。
（4）完成对太阳能电池发电数据采集工作(光伏电池厂家对相关数据开放)。
（5）完成对升压站EMS的数据采集工作。
（6）完成对高精度数值气象预报对接。
（7）完成对电网侧的光伏功率预测数据上报工作。
（8）完成光伏功率预测的系统搭建、建模和界面展示工作。
3、系统总体技术要求3.1 结构要求光伏功率预测系统应满足可扩充性、安全可靠性、开放性、准确性等要求。
系统优先采用X86系列PC平台，必须实现与调度数据网系统对接，上传光伏功率预测数据。
3.1.1 可扩充性系统的设计在软件上要充分考虑系统的可扩充性，当系统服务项目增多和业务量增加时，系统能平滑地进行扩充。
3.1.2 可靠性光伏功率预测系统应提供保证系统安全稳定的措施，为系统故障的隔离和排除提供快捷的技术手段。
光伏功率预测系统应提供完善的功能保证各种故障的及时发现、定位、报警和恢复。
系统对所有的数据接口、模型算法分别进行监视，对故障或异常现象应采取合理的应对措施自动消除故障，维持系统的不间断运行，对不能自动消除的故障或系统资源不足时应及时报警。
3.1.3 开放性光伏功率预测系统应具有开放系统的体系结构(符合POSIX100标准)，保证与相关系统的互联、互通、互操作，能实现第三方应用软件的方便接入。
3.1.4 投资合理性光伏功率预测系统应尽可能充分结合现有自动化系统的软硬件平台，减少系统软件和硬件平台的投资，保证投资的合理性。
3.1.5 最小的网络负荷光伏功率预测系统应保证系统的负荷均衡和网络负荷最小，以防止功能分布不当而引起通信的“瓶颈”效应，并有效地使用网络和主机的CPU，主机CPU负荷平均不超过30%。
3.1.6 与其它系统的互联本系统要求能与xxx电网调度自动化系统、本太阳能电场集控系统、本太阳能电场升压站EMS等系统互联。
3.2 容量要求系统应能满足历史功率数据和预测数据查询要求，应该保存至少5年的历史数据，并且可以方便的进行查询。