基于NWP的風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測(cè)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(jī)性和不確定性，大規(guī)模風(fēng)電負(fù)荷波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成較大影響，集中方式并網(wǎng)非常困難。如果能對(duì)風(fēng)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，則可以在很大程度上減小風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的影響，增加電網(wǎng)對(duì)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(duì)風(fēng)電的接納能力。
　　 數(shù)值天氣預(yù)報(bào)(NWP)是根據(jù)大氣實(shí)際情況，通過數(shù)值計(jì)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(bào)未來天氣的方法。這種預(yù)報(bào)是定量和

2、客觀的預(yù)報(bào)。在合理地對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)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(duì)未來風(fēng)電情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。
　　 本文首先對(duì)內(nèi)蒙古電網(wǎng)中已投運(yùn)的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了概率密度計(jì)算，通過對(duì)風(fēng)電波動(dòng)的時(shí)間特性進(jìn)行分析，確定了符合電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際的合理預(yù)測(cè)間隔，指出了目前國(guó)內(nèi)所使用的多種數(shù)值統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法在預(yù)測(cè)時(shí)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(yùn)行的實(shí)際要求。在確定預(yù)測(cè)間隔的基礎(chǔ)上，通過對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)廠家

3、提供的風(fēng)機(jī)原始風(fēng)速功率特性曲線進(jìn)行了修正。針對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)的氣象特點(diǎn)，提出應(yīng)對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速功率特性曲線進(jìn)行滾動(dòng)式修正。然后，對(duì)如何通過NWP的風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)來計(jì)算風(fēng)機(jī)的電功率數(shù)值進(jìn)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(chǎng)單臺(tái)風(fēng)機(jī)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(chǎng)內(nèi)風(fēng)機(jī)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(chǎng)的發(fā)電預(yù)測(cè)結(jié)果的問題。在使用NWP數(shù)據(jù)得到各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)中期發(fā)電負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，使用

4、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)同一風(fēng)區(qū)內(nèi)各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)之間的相互作用做了處理，以風(fēng)區(qū)為單位對(duì)風(fēng)電負(fù)荷進(jìn)行了較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。最后，對(duì)基于NWP的風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)結(jié)果誤差進(jìn)行了分析，并對(duì)如何使用基于NWP的風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)結(jié)果指導(dǎo)電網(wǎng)發(fā)電計(jì)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(cè)方法應(yīng)用于實(shí)際電網(wǎng)中。通過對(duì)該算法的預(yù)測(cè)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(cè)精度，增加了方法的實(shí)用性。本文所介紹方法在