摘 要 對(duì)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速與發(fā)電功率實(shí)施科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，可以有效的降低風(fēng)電系統(tǒng)對(duì)整體電網(wǎng)產(chǎn)生影響?；诮y(tǒng)計(jì)學(xué)方法中的分散式風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、功率預(yù)測(cè)以及信息反饋等方面的工作，為電力系統(tǒng)建立起可靠的、優(yōu)質(zhì)的以及經(jīng)濟(jì)性的預(yù)測(cè)方式。

【關(guān)鍵詞】功率預(yù)測(cè) 分散式 調(diào)度計(jì)劃

當(dāng)前，我國(guó)能源局所下發(fā)的《風(fēng)電廠功率預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)管理暫行辦法》當(dāng)中，其中就規(guī)定了我國(guó)全部已經(jīng)并網(wǎng)開(kāi)始運(yùn)行的風(fēng)電廠，必須要建立起風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)體系，以及發(fā)電計(jì)劃審核報(bào)告制度，要求沒(méi)有經(jīng)過(guò)相關(guān)的管理要求來(lái)進(jìn)行風(fēng)電預(yù)測(cè)報(bào)告統(tǒng)計(jì)的風(fēng)電場(chǎng)不能進(jìn)行并網(wǎng)的運(yùn)行。風(fēng)電功率預(yù)測(cè)主要是提升風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電的效率性，在和電網(wǎng)企業(yè)實(shí)施有效的配合與制定電力調(diào)度合作的時(shí)候，需要充分的滿足電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展需要。分散式風(fēng)電功率預(yù)測(cè)需要有效的滿足一些技術(shù)性的條件約束，并且還需要對(duì)其所傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)中的總量和設(shè)備實(shí)施有效的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，這樣才可以有效的發(fā)揮出應(yīng)有的作用。針對(duì)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)對(duì)電力企業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的影響，對(duì)分散式風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的針對(duì)性研究，具有非常明顯的理論性意義和運(yùn)用價(jià)值。

1 基于統(tǒng)計(jì)方式的分散式風(fēng)電預(yù)測(cè)

在實(shí)施風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，可以直接對(duì)其實(shí)施功率的預(yù)測(cè)工作，同時(shí)還可以對(duì)風(fēng)速值加以預(yù)測(cè)，然后在依照實(shí)際的風(fēng)速和風(fēng)電發(fā)電廠當(dāng)中的電力輸出值，建立起對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，通過(guò)相關(guān)的分析可以得到具體的風(fēng)電功率輸出值。參照之前的歷史性數(shù)據(jù)的風(fēng)電輸出功率和風(fēng)速預(yù)測(cè)的方式，對(duì)其中歷史性數(shù)據(jù)實(shí)施有效的預(yù)測(cè)，在多個(gè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，主要包含了對(duì)電力輸出功率以及風(fēng)速數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的方面，建立起風(fēng)電輸出功率和風(fēng)速之間存在的映射性關(guān)系。

1.1 單一預(yù)測(cè)方式

依靠風(fēng)電廠的具體發(fā)展?fàn)顩r，采用在混沌時(shí)間范圍內(nèi)的序列風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的測(cè)試方式。所收集出來(lái)的風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)中的發(fā)電功率，是通過(guò)時(shí)間順序和一定時(shí)間間隔來(lái)實(shí)施重組。在對(duì)發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察之后發(fā)現(xiàn)，發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)風(fēng)塔中大部分的傳感器都已經(jīng)損壞，但是還有部分的光纖通訊。所以說(shuō)，對(duì)風(fēng)機(jī)本身所存在的歷史性數(shù)據(jù)和實(shí)施性發(fā)電功率的數(shù)據(jù)實(shí)施校正，對(duì)混沌時(shí)間序列當(dāng)中的風(fēng)功率實(shí)施基礎(chǔ)預(yù)測(cè)。風(fēng)力發(fā)電是因?yàn)榈乇砩蠠崃π再|(zhì)的差異性，在受到了氣壓梯度力作用、地球轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的偏向力以及地形地貌等方面的影響，所產(chǎn)生的空氣定向移動(dòng)來(lái)推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。通常來(lái)講，來(lái)流風(fēng)為牛頓性流體，可以通過(guò)斯托克斯方程來(lái)對(duì)空氣的定向流動(dòng)加以描述。

1.2 組合預(yù)測(cè)的方式

為了有效的提升對(duì)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，有效的提出了組合性的預(yù)測(cè)思想，也就是將其中幾種預(yù)測(cè)出來(lái)的模型的分析結(jié)果，選擇其中具有代表性的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，得到測(cè)試的最終結(jié)果。通過(guò)相關(guān)的研究結(jié)果可以看出，通過(guò)兩種或者是兩種以上的單項(xiàng)預(yù)測(cè)的方式，可以組合出比單項(xiàng)預(yù)測(cè)更加明顯和準(zhǔn)確的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)效果。當(dāng)前在國(guó)內(nèi)外，大量的相關(guān)的研究學(xué)者對(duì)此實(shí)施了大量的研究分析，針對(duì)性提出了時(shí)間序列與電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方式，通過(guò)時(shí)間順序與卡爾曼濾波的有效結(jié)合，最終得出了風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的有效方式。除此之外，通過(guò)相關(guān)學(xué)者的研究可以發(fā)展，對(duì)風(fēng)速或者是發(fā)電功率原始性的序列進(jìn)行預(yù)處理方式，也是有效的提升風(fēng)電功率預(yù)測(cè)精確度的有效方式。

2 分散式風(fēng)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)的主要構(gòu)成方式

2.1 數(shù)據(jù)收集功能指標(biāo)

分散式風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中需要對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要包含了天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)性的測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)、風(fēng)電場(chǎng)實(shí)施數(shù)據(jù)以及風(fēng)電機(jī)組的實(shí)施運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)等。發(fā)電系統(tǒng)可以有效的完成其中的全部數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集和采集，同時(shí)還可以通過(guò)手動(dòng)的方式進(jìn)行信息的錄入，對(duì)其中數(shù)值天氣的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)施定時(shí)性信息獲取。短期性的功率預(yù)測(cè)功能指標(biāo)，主要可以用來(lái)對(duì)未來(lái)的0～72小時(shí)范圍內(nèi)的功率變換曲線實(shí)施預(yù)測(cè)，其中時(shí)間的分辨率可以分成15min。短期的預(yù)測(cè)平均產(chǎn)生的誤差率小于20%。短期性的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)功能性指標(biāo)，可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)未來(lái)0～4小時(shí)范圍內(nèi)出現(xiàn)的功率變化曲線圖進(jìn)行分析，時(shí)間分辨率達(dá)到了15min左右，其中每15min可以進(jìn)行以此數(shù)據(jù)記錄。

2.2 信息反饋功能指標(biāo)

信息的有效反饋可以依照電力發(fā)電網(wǎng)當(dāng)中的技術(shù)要求，實(shí)施有效的標(biāo)準(zhǔn)化的格式預(yù)測(cè)以及超短期性的功率預(yù)測(cè)、風(fēng)力塔實(shí)施監(jiān)測(cè)、發(fā)電系統(tǒng)中的風(fēng)電檢修容量、風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)的整體容量大小以及包含了對(duì)最大的發(fā)電功率信息實(shí)施上報(bào)等相關(guān)功能。這其中，短期性的功率預(yù)測(cè)的結(jié)果，可以通過(guò)次日的96點(diǎn)的功率性曲線的方式來(lái)進(jìn)行上報(bào)，其中超短期的功率預(yù)測(cè)方式可以每15min進(jìn)行上報(bào)，測(cè)風(fēng)塔中的風(fēng)機(jī)運(yùn)行容量、裝機(jī)容量、投運(yùn)容量以及最大化的功率信息來(lái)作為短期內(nèi)功率預(yù)測(cè)的方式來(lái)進(jìn)行反饋。依照相關(guān)調(diào)度部門(mén)的具體要求，從預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)當(dāng)中可以看出，在未來(lái)的0～24小時(shí)、0～48小時(shí)以及0～72小時(shí)內(nèi)的短期性的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，可以有效的繪制出0～168小時(shí)范圍內(nèi)的風(fēng)功率預(yù)測(cè)曲線圖；在每個(gè)15min的間隔內(nèi)，來(lái)對(duì)未來(lái)4h的超短的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行反饋，其中時(shí)間上的分辨率不能低于15min。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文對(duì)分散式風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建方式的分析和判斷，可以看出分散式風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)作用于負(fù)荷的中心點(diǎn)附近，在其接入到配電網(wǎng)之后，風(fēng)電產(chǎn)生的間歇性、波動(dòng)性為電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定的運(yùn)行提供了全新的挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)單一預(yù)測(cè)方式和組合預(yù)測(cè)方式的針對(duì)性分析，從中可以得到分散式風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中需要對(duì)其中的數(shù)據(jù)加以有效的分析，通過(guò)對(duì)風(fēng)電功率的有效預(yù)測(cè)，借助于電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)制定出科學(xué)合理的電網(wǎng)運(yùn)行方案，通過(guò)這種方式來(lái)保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介

張桂森（1978-），男，河南省許昌市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為許繼電氣股份有限公司工程師。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)。

作者單位

許繼電氣股份有限公司 河南省許昌市 461000