基于NWP的風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測方法在內(nèi)蒙古電網(wǎng)中的應(yīng)用.pdf

1、風(fēng)電作為一種清潔能源，具有很大的發(fā)展空間，但由于風(fēng)電的隨機性和不確定性，大規(guī)模風(fēng)電負(fù)荷波動對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成較大影響，集中方式并網(wǎng)非常困難。如果能對風(fēng)電功率進行預(yù)測，則可以在很大程度上減小風(fēng)電對電網(wǎng)的影響，增加電網(wǎng)對風(fēng)電的預(yù)見能力和控制能力，從而在根本上增加電網(wǎng)對風(fēng)電的接納能力。
　　 數(shù)值天氣預(yù)報(NWP)是根據(jù)大氣實際情況，通過數(shù)值計算，求解描寫天氣演變過程的流體力學(xué)和熱力學(xué)方程組，從而預(yù)報未來天氣的方法。這種預(yù)報是定量和

2、客觀的預(yù)報。在合理地對風(fēng)電場進行建模的基礎(chǔ)上，使用NWP中的風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)，可以直接對未來風(fēng)電情況進行預(yù)測。
　　 本文首先對內(nèi)蒙古電網(wǎng)中已投運的風(fēng)電場運行數(shù)據(jù)進行了概率密度計算，通過對風(fēng)電波動的時間特性進行分析，確定了符合電網(wǎng)運行實際的合理預(yù)測間隔，指出了目前國內(nèi)所使用的多種數(shù)值統(tǒng)計預(yù)測方法在預(yù)測時間尺度上都存在間隔太短的問題，因而不適合內(nèi)蒙古電網(wǎng)運行的實際要求。在確定預(yù)測間隔的基礎(chǔ)上，通過對風(fēng)機運行的歷史數(shù)據(jù)進行分析，對廠家

3、提供的風(fēng)機原始風(fēng)速功率特性曲線進行了修正。針對內(nèi)蒙古自治區(qū)的氣象特點，提出應(yīng)對風(fēng)機的風(fēng)速功率特性曲線進行滾動式修正。然后，對如何通過NWP的風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)來計算風(fēng)機的電功率數(shù)值進行了探討：不但討論了如何將NWP中大地理維度、高空風(fēng)速折算至某一風(fēng)場單臺風(fēng)機輪轂處的風(fēng)速，也討論了如何通過人工智能算法處理同一風(fēng)場內(nèi)風(fēng)機之間的尾流效應(yīng)和偏航效應(yīng)，以得到準(zhǔn)確的風(fēng)電場的發(fā)電預(yù)測結(jié)果的問題。在使用NWP數(shù)據(jù)得到各個風(fēng)電場中期發(fā)電負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上，使用

4、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對同一風(fēng)區(qū)內(nèi)各個風(fēng)電場之間的相互作用做了處理，以風(fēng)區(qū)為單位對風(fēng)電負(fù)荷進行了較為準(zhǔn)確的預(yù)測。最后，對基于NWP的風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測結(jié)果誤差進行了分析，并對如何使用基于NWP的風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測結(jié)果指導(dǎo)電網(wǎng)發(fā)電計劃安排做出了探討。
　　 本文首次將基于NWP的風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測方法應(yīng)用于實際電網(wǎng)中。通過對該算法的預(yù)測間隔、數(shù)據(jù)處理、功率曲線修正等問題的工程化處理，提高了預(yù)測精度，增加了方法的實用性。本文所介紹方法在