ZLNN风电场短期功率预测系统设计及实现

摘要

由于我国越来越严峻的生态环境问题以及国家对可持续发展战略的大力支持，近年来，风电作为一种无污染的可再生资源得到了迅猛的发展。但是由于风速具有强烈的波动性和随机性，而且随着风电的功率超过一定数值之后，大规模的风电入网就会对电网系统造成强烈的冲击，从而对电网输电的效率和质量造成很大的影响。风电功率的准确预测对提高风电系统的稳定性存在很重要的意义，而且也可以有效的提高风电价格在电网系统中的竞争力，同时也能够对风电设备的维护人员带来一定的便利，因此对风电功率做出一个准确的预测变得越来越有必要。目前该领域的研究越来越广泛和深入，国外已经多套成熟的预测系统投入实际运行，但国内在此领域的研究还达不到令人满意的程度，也没有高精度的使用系统投入使用。国家能源局于2011年6月22日印发了“风电场功率预测预报管理暂行办法的通知”，要求各风电场必须按照通知要求实施安装风电功率预测系统。2012年2月27日再次印发了“风电功率预报与电网协调运行实施细则(试行)”，对功率预测进行了更为详尽的约束和规定。
　　ZLNN是一家从事大型风电场管理和运行的能源企业，研究应用的ZLNN风电场短期功率预测系统基于提高风电功率预测，提高电网调度和资源充分利用，实施开发出了一套符合电网调度系统软件规范和安全防护要求的面向风电场侧应用的功率预测系统平台。通过计算机仿真，对预测模型和方法进行研究，分析各种方法的优缺点和适用范围，以及多种模型和方法综合使用的效果，提出2种适合的模型，为预测系统的开发提供技术基础。在预测模型和方法研究的基础上，选择合适的预测模型和方法，开发面向风电场侧应用功率预测系统。
　　系统本身具有风电信息综合通信功能，可与各种风电监控系统同步运行，实现数据无缝读取。预测系统软件采用Java/Python语言开发，采用基于Web的B/S架构，具有跨操作系统平台运行的特性。软件结构和数据交换规范符合电力调度技术支持系统规范要求，可很好地与电网调度系统结合并满足电力系统二次安全防护的要求,具有良好的人机界面。系统可以提供0-4小时超短期功率预测和24小时短期功率预测，并可对预测结果的不确定度进行分析和估计。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 课题意义

1.3国内外研究现状

1.4论文的主要研究内容

1.5 论文组织结构

第二章 系统需求分析及技术要点

2.1 系统需求分析

2.2 数值天气预报模式方案研究

2.3 系统预测方法研究和优化

第三章 系统设计

3.1 系统目标

3.2 设计原则

3.3 系统功能描述

3.4系统用例说明

3.5 系统建模分析

3.6 系统数据库设计

3.7 系统实现关键技术及选择原因

3.8 系统接口设计

3.9 异常处理

第四章 风功率预测系统的实现

4.1 系统功能模块实现

4.2 系统框架配置

第五章 系统功能验证与联调测试

5.1 系统测试

5.2 系统测试运行结果

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录