[发明专利]适用于多风场的组合式风电功率预测系统

说明书

技术领域

本发明涉适用于多风场的组合式风电功率预测系统及，属于电网系统技术领域。

背景技术

风能作为一种最具有前途绿色能源，受到越来越多的重视和应用。但是由于风固有的波动性和间歇性，大规模并网之后对电力系统的安全稳定、电网的决策调度都会带来很大的挑战，所以进性准确的风电功率预测就显得非常重要。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种适用于多风场的组合式风电功率预测系统，通过准确的风电功率预测，可以帮助电厂进行决策调度，帮助企业制定维修计划，似的更多的风电并网使用，增强风电企业在市场中的竞争力,其具体技术方案如下：

适用于多风场的组合式风电功率预测系统，包括单一风电功率预测系统和组合式风电功率预测平台，

其中单一风电功率预测系统部署在单个风电场，用来实现该风场的风电功率预测，组合式风电功率预测平台部署在每个风电场和企业，用来实现风电数据的传输以及企业对风场的实时监控，

所述单一风电功率预测系统包括数值天气预报模块，测风塔模块，风机模块，以及数据库模块；数值天气预报模块进行本风场的气象数据的预测，包括风速、风向、气温、气压和湿度气象要素；测风塔模块进行本风场的实时气象数据的采集，包括风速、风向、气温、气压和湿度气象要素；风机模块进行每个风机的风速采集以及风电功率的记录；数据库模块将数值天气预报模块，测风塔模块和风机模块采集的数据进行存储和计算，进行数据处理、功率预测、信息统计和数据上报；

所述组合式预测平台包括风场模块，数据通信模块和公司模块，风场模块包括若干个风电功率预测系统和防火墙，风场模块分别部署在每个不同的风场；数据通信模块包括风场的防火墙，公司的防火墙，以及数据通信服务器；公司模块包括防火墙，数据通信服务器以及数据存储服务器和供用户使用的风场信息管理系统。

每个风电场均有独立的数值天气预报模块，测风塔模块和风机模块，所述数值天气预报模块，测风塔模块和风机模块采集对应的数据，并将采集到的对应数据传递给数据库模块。

每个风电场均独立设置有防火墙。

来自每个风电场的数据库模块的数据经过风电场的防火墙，再经过公司的防火墙，最后传送到公司的数据通信服务器。

所述数据通信服务器将数据传递给数据存储服务器，数据存储服务器通过风场信息管理系统将数据发送到每个用户。

所述数值天气预报模块选用WRF-NMM-V7的WRF模式版本。

所述测风塔模块选用NOMAD-2代风力数据采集系统。

所述风机模块选用上海电气W2000型风机，在风机上加装NOMAD-2代风力采集系统。

所述风场信息管理系统选用的是南京信息工程大学与南京埃森环境技术有限公司以及南京正略信息技术有限公司合作开发的SINTER信大环境风电功率预测系统，包括系统设置，风机状态监测，预测曲线展示，风力数据信息统计等功能，方便用户直观的观测风场运行状态。

本发明的工作原理是：

本发明根据部署在不同风场的NWP模块,通过数值天气预报的方式预测出本风场的风速，风向，气温，气压，湿度等气象信息，通过NWP数据接收模块将数据存储到数据库。通过测风塔模块采集本风场区域的风速，风向，气温，气压，湿度等气象信息，存储到数据库。通过风场模块采集单个风机实时的风向，风速，功率等信息并存储到数据库。在数据库模块中，通过对应的算法，对存储的数据进行质量控制，剔除错误的数据，并利用清洗后的数据进行风电功率预测。并且将实时的功率数据，气象信息数据进行统计，方便管理以及下一步的研究工作。通过预测的功率数据上报，可以实现本风场的风电功率并网发电。

将单个风场的风电功率预测系统进行并行连接，搭建成多风场的组合式风电功率预测平台。风场模块进行功率信息，气象信息的统计，通过数据通信模块将数据信息传输到公司模块。公司员工通过部署在公司内部的风电功率预测系统实现对所有风场的数据监控和管理。

本发明的有益效果是：

本发明与现有的风电功率预测系统不同，本发明提供的多风场组合式风电功率预测系统，采用了分层和模块化的设计思路，可以使系统各个功能层之间的配置和工作更加灵活方便。其中算法处理层负责采集到的数据的清洗，质量控制，功率预测，信息的统计以及数据的上报进行并网发电。数据处理层负责NWP数据的接收，测风塔数据的采集，风机数据的采集，并与将数据传输到算法处理层进行下一步的处理。业务应用层包括风电功率预测系统的三个模块，NWP模块，测风塔模块以及风机模块。