CN107871177A - 一种新能源功率预测集中式架构及其实现方法 - Google Patents

一种新能源功率预测集中式架构及其实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107871177A
CN107871177A CN201610860008.4A CN201610860008A CN107871177A CN 107871177 A CN107871177 A CN 107871177A CN 201610860008 A CN201610860008 A CN 201610860008A CN 107871177 A CN107871177 A CN 107871177A
Authority
CN
China
Prior art keywords
prediction
power
data
new energy
areas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610860008.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107871177B (zh
Inventor
葛立青
王言国
顾全
陆鑫
沈全荣
翟剑华
徐浩
金岩磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Original Assignee
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NR Electric Co Ltd, NR Engineering Co Ltd filed Critical NR Electric Co Ltd
Priority to CN201610860008.4A priority Critical patent/CN107871177B/zh
Publication of CN107871177A publication Critical patent/CN107871177A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107871177B publication Critical patent/CN107871177B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Electricity, gas or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Abstract

本发明公开了一种新能源功率预测集中式架构及其实现方法，主要解决了现有技术中预测数据无法回馈，预测算法难以改进，预测准确率偏低等问题。该集中式架构包括集中预测服务器，通过互联网与集中预测服务器相连的气象系统、新能源电厂安全III区的数据通信网关机。数据通信网关机通过正、反向隔离装置和安全II区的功率预测系统进行数据交互，集中预测服务器可同时给多个新能源电厂提供功率预测服务。通过上述方案，本发明使得新能源功率预测成为了一个闭环系统，预测数据能及时反馈，预测算法也可以及时改进，极大地提高了预测的准确率。具有很高的实用价值和推广意义。

Description

一种新能源功率预测集中式架构及其实现方法
技术领域
本发明涉及新能源发电技术领域，特别涉及一种新能源功率预测集中式架构及其实现方法。
背景技术
新能源功率预测系统作为并网新能源电场的基础系统之一，是电网调度管理部门制定并网发电计划的主要参考手段，发电功率预测系统的运行情况会影响新能源电场的并网电发电量，同时，直接影响电网公司的调度策略。考核功率预测系统的关键指标是预测的准确率。功率预测系统依赖于数值天气预报NWP。数值天气预报算法、功率预测算法是一个持续改进的过程，需要获取实测气象、实发功率进行算法的不断优化。
现有的功率预测系统都是一个单向过程，NWP数据从气象系统获取后被发送到新能源电厂的功率预测系统，此系统进行NWP文件的解析，并根据NWP文件利用物理、人工智能等方法进行功率的预测。预测和实发功率的对比情况、实测的气象数据都无法及时返回，只能依赖人工不定期的到电厂收集相关数据，这种系统架构导致维护成本极高，NWP预报、功率预测算法改进也极其困难。
发明内容
发明目的：
针对现有技术的缺陷和不足,本发明提供了一种新能源功率预测集中式架构及其实现方法，通过在新能源电厂增加电力正向隔离装置实现了II区到III区的数据和文件交互，进而实现了实测气象、实发功率信息的返回。通过将预测功能从电厂II区功率预测系统上迁移到集中预测服务器上，便于研究人员以及维护人员的及时介入、分析准确率，改进预测算法。
技术方案
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
1、新能源功率预测集中式架构及其实现方法，其中，集中式架构包括集中预测服务器，通过互联网与服务器相连的气象系统、新能源电厂安全III区的数据通信网关机。数据通信网关机通过正、反向隔离装置和安全II区的功率预测系统通信，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，集中预测服务器通过互联网从气象系统下载新能源电厂未来若干天(7天以上)的数值天气预报(NWP)，然后根据神经网络等预测算法对电厂未来的发电功率进行预测。并将NWP、预测结果通过广域网发送到新能源电厂的数据通信网关机。集中预测服务器也通过广域网收集新能源电厂的实测气象以及实测功率数据，然后根据实测数据对数值天气预报、功率预测算法进行修正，提高数值天气预报、功率预测的准确率。
步骤(2)，新能源电厂III区的数据通信网关机收到集中预测服务器发过来未来几天的NWP、预测功率文件后，通过电力反向隔离装置将这些文件发送给电厂II区的功率预测系统。数据通信网关机也将II区功率预测系统发过来的实测气象、功率数据通过广域网发送给集中预测服务器。
步骤(3)，新能源电厂II区的功率预测系统接收到NWP、功率预测文件，对文件进行解析、入库、统计、展示。功率预测系统和电厂的监控系统相连获取实测发电功率，和测风塔或太阳能环境监测仪相连获取实测气象信息。功率预测系统通过II区调度数据网和调度系统相连，按照电网调度的要求生成上报文件及时上送调度。功率预测系统通过正向隔离装置将实测的气象、功率发给III区的数据通信网关机。
2、根据权利要求1所述的集中功率预测服务器的实现方法，其特征在于，所述集中功率预测服务器具有气象数据交互模块、功率预测模块、数据远程交互模块、实测数据预处理模块、预测算法优化模块。
3、根据权利要求1所述的新能源电厂III区数据通信网关机的实现方法，其特征在于数据通信网关机具有预测数据处理模块；具有实测数据处理模块。
4、根据权利要求1所述的新能源电厂II区功率预测系统的实现方法，其特征在于，所述功率预测系统具有预测数据处理模块；人机界面模块；统计分析模块；调度文件生成模块；调度文件上传模块；实测气数据处理模块。
有益效果
本发明提供一种架构及方法，利用在电厂内增加正向隔离装置实现了信息的闭环传输，利用功率的集中预测解决了预测算法优化困难等问题。这些问题的解决极大地提高了功率预测准确率，提高了调度部门发电计划的准确度、缓解了电力系统调峰、调频压。同时，电厂也可以利用预测合理安排机组设备的检修，尽可能减少因机组检修无法发电带来的发电量损失。具有很高的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明的系统框图
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：
本发明所述一种新能源功率预测集中式架构及其实现方法，图1是本发明的系统框图。框图中包括以下步骤：
第一步，集中预测服务器中的气象数据交互模块和气象系统通过广域网进行通信，使用FTP(SFTP)等协议从气象系统下载所有新能源电厂未来72小时甚至168小时的数值天气预报(NWP)数据，并将数据存入本地数据库中。功率预测模块从数据库中获取NWP数据，利用物理模型或神经网络等预测算法对电厂未来72小时甚至168小时的发电功率进行预测，并将预测结果存入本地数据库中。数据远程交互模块扫描本地数据库，将电厂的NWP数据、功率预测数据形成文件，然后将文件发送给电厂的数据通信网关机；此模块还接受电厂数据通信网关机发送来的实测气象、功率数据，并存入本地数据库。实测数据预处理模块扫描本地数据库，对实测气象、功率数据进行数据质量校核，剔除错误数据。预测算法优化模块对比功率预测数据和预处理后的实测数据，分析误差原因，优化预测算法。
第二步，新能源电厂III区的数据通信网关机预测文件处理模块接收到集中预测服务器发过来的未来一段时间的NWP数据、预测功率文件后，将文件放到电力反向隔离装置的发送目录，反向隔离装置将文件发送给电厂II区的功率预测系统的接收目录。实测文件处理模块周期扫描电力正向隔离装置的接收目录，检测到II区功率预测系统发过来的实测气象、功率文件后，通过FTP(SFTP)等将文件发送给集中预测服务器。
第三步：新能源电厂II区的功率预测系统的预测文件处理模块周期扫描反向隔离装置的接收目录，检测到NWP、功率预测文件后，对文件进行解析、入库并存入本地数据库。调度文件生成模块从本地数据库中获取NWP、功率预测等数据，根据双方约定好的上送时间、格式生成调度部门需要的相关文件，并通知调度文件上传模块。
调度文件上传模块收到文件上送的请求后，使用FTP、SFTP或102等规约和调度通信，将文件上送给调度，并对上送结果进行告警提示。
统计分析模块从数据库中获取相关数据，统计准确率、上送率等关键指标，并给出指标偏低的初步原因。
人机界面模块通过在线画面、WEB页面等形式展示预测功率、实发功率等用户关注的曲线及告警信息。
实测数据处理模块收集实测气象、实发功率数据，并将这些数据按照固定格式压缩打包成文件，然后将这些文件存储到正向隔离装置的发送目录里。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.新能源功率预测集中式架构及其实现方法，其中，集中式架构包括集中预测服务器，通过互联网与服务器相连的气象系统、新能源电厂安全III区的数据通信网关机。数据通信网关机通过正、反向隔离装置和安全II区的功率预测系统通信，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，集中预测服务器通过互联网从气象系统下载新能源电厂未来若干天(7天以上)的数值天气预报(以下简称NWP)，然后根据物理方法、神经网络等预测算法对电厂未来的发电功率进行预测。并将NWP、预测结果通过广域网发送到新能源电厂的数据通信网关机。集中预测服务器也通过广域网收集新能源电厂的实测气象以及功率数据，然后根据实测数据对数值天气预报、功率预测算法进行修正，提高数值天气预报、功率预测的准确率。
步骤(2)，新能源电厂III区的数据通信网关机收到集中预测服务器发过来未来一段时间的NWP、预测功率文件后，通过电力反向隔离装置将这些文件发送给电厂II区的功率预测系统。数据通信网关机也将II区功率预测系统发过来的实测气象、功率数据通过广域网发送给集中预测服务器。
步骤(3)，新能源电厂II区的功率预测系统接收到NWP、功率预测文件后，对文件进行解析、入库、统计、展示。功率预测系统和电厂的监控系统相连获取实测发电功率，和测风塔或太阳能环境监测仪相连获取实测气象信息。功率预测系统通过II区调度数据网和调度系统相连，按照电网调度的要求生成上报文件并及时上送调度。功率预测系统通过正向隔离装置将实测的气象、功率数据发给III区的数据通信网关机。
2.根据权利要求1所述的集中功率预测服务器的实现方法，其特征在于，所述集中功率预测服务器具有气象数据交互模块、功率预测模块、数据远程交互模块、实测数据预处理模块、预测算法优化模块。
3.根据权利要求1所述的新能源电厂III区数据通信网关机的实现方法，其特征在于数据通信网关机具有预测数据处理模块；具有实测数据处理模块。
4.根据权利要求1所述的新能源电厂II区功率预测系统的实现方法，其特征在于，所述功率预测系统具有预测数据处理模块；人机界面模块；统计分析模块；调度文件生成模块；调度文件上传模块；实测气数据处理模块。
CN201610860008.4A 2016-09-28 2016-09-28 一种新能源功率预测集中式架构的实现方法 Active CN107871177B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610860008.4A CN107871177B (zh) 2016-09-28 2016-09-28 一种新能源功率预测集中式架构的实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610860008.4A CN107871177B (zh) 2016-09-28 2016-09-28 一种新能源功率预测集中式架构的实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107871177A true CN107871177A (zh) 2018-04-03
CN107871177B CN107871177B (zh) 2021-07-23

Family

ID=61761393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610860008.4A Active CN107871177B (zh) 2016-09-28 2016-09-28 一种新能源功率预测集中式架构的实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107871177B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109472715A (zh) * 2018-11-08 2019-03-15 湖南万盟环境科技有限公司 一种数字化工业能源管控服务系统
CN110519303A (zh) * 2019-09-30 2019-11-29 北京市天元网络技术股份有限公司 跨隔离设备的通信方法和系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102609791A (zh) * 2012-03-15 2012-07-25 北京华电天仁电力控制技术有限公司 基于云平台的规模化集中式远程风电功率预测中心
CN102855525A (zh) * 2012-08-16 2013-01-02 中国电力科学研究院 一种居民用户负荷预测分析系统和方法
CN103257636A (zh) * 2013-04-11 2013-08-21 国家电网公司 一种基于智能电网的网荷互动多维运行系统
CN105162414A (zh) * 2015-10-09 2015-12-16 浙江嘉科新能源科技有限公司 一种基于时序数据库平台的光伏电站功率预测系统
CN105703482A (zh) * 2016-03-14 2016-06-22 贵州电网有限责任公司 一种水电站功率快速调节系统远动通道的实现方法
CN105896601A (zh) * 2016-05-18 2016-08-24 国电南瑞科技股份有限公司 一种调度主站端光伏发电输出功率预测系统
CN105939025A (zh) * 2016-05-18 2016-09-14 国电南瑞科技股份有限公司 一种调度主站端风电功率预测系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102609791A (zh) * 2012-03-15 2012-07-25 北京华电天仁电力控制技术有限公司 基于云平台的规模化集中式远程风电功率预测中心
CN102855525A (zh) * 2012-08-16 2013-01-02 中国电力科学研究院 一种居民用户负荷预测分析系统和方法
CN103257636A (zh) * 2013-04-11 2013-08-21 国家电网公司 一种基于智能电网的网荷互动多维运行系统
CN105162414A (zh) * 2015-10-09 2015-12-16 浙江嘉科新能源科技有限公司 一种基于时序数据库平台的光伏电站功率预测系统
CN105703482A (zh) * 2016-03-14 2016-06-22 贵州电网有限责任公司 一种水电站功率快速调节系统远动通道的实现方法
CN105896601A (zh) * 2016-05-18 2016-08-24 国电南瑞科技股份有限公司 一种调度主站端光伏发电输出功率预测系统
CN105939025A (zh) * 2016-05-18 2016-09-14 国电南瑞科技股份有限公司 一种调度主站端风电功率预测系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任远等: "风电场二次系统安全防护方案", 《2013电力行业信息化年会论文集》 *
唐昕等: "分布式电源调控平台设计与应用", 《浙江电力》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109472715A (zh) * 2018-11-08 2019-03-15 湖南万盟环境科技有限公司 一种数字化工业能源管控服务系统
CN109472715B (zh) * 2018-11-08 2020-12-29 湖南万盟环境科技有限公司 一种数字化工业能源管控服务系统
CN110519303A (zh) * 2019-09-30 2019-11-29 北京市天元网络技术股份有限公司 跨隔离设备的通信方法和系统
CN110519303B (zh) * 2019-09-30 2022-02-18 北京市天元网络技术股份有限公司 跨隔离设备的通信方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107871177B (zh) 2021-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Comparison of scenario-based and interval optimization approaches to stochastic SCUC
CN105187010B (zh) 一种光伏电站的智能化监控与运维系统
CN102280878B (zh) 基于sced的风电接纳能力优化评估方法
CN202167895U (zh) 风电/光伏功率预测系统
CN104460635B (zh) 一种基于智能水电厂的一体化信息平台系统
CN108170073B (zh) 一种智能光伏云平台
CN106952032A (zh) 一种装备制造业大数据管理系统
CN107798441A (zh) 一种基于分布式发电的智能微电网系统
CN202167018U (zh) 适用于电力系统的供电可靠性数据统计处理装置
CN102609791A (zh) 基于云平台的规模化集中式远程风电功率预测中心
CN201928022U (zh) 风电功率预测系统
CN103440531A (zh) 计及风电场风机运行状态的风电场短期风电功率预测系统
CN105447245A (zh) 一种高海拔山地风电场微观选址系统
CN108173517A (zh) 一种光伏发电监控管理系统
CN107422180A (zh) 一种基于云监控的光伏电站的功率预测系统
CN113868078A (zh) 一种基于云平台的风电场的监控方法
CN107871177A (zh) 一种新能源功率预测集中式架构及其实现方法
CN105958652A (zh) 基于大数据分析的无人值守变电站预警系统及方法
CN114977490A (zh) 一种新能源发电监控平台
CN106771745A (zh) 一种基于互联网的风电并网远程测试方法及系统
CN105429184A (zh) 一种风电优先调度评价的全过程量化评估方法
CN206460509U (zh) 光伏发电功率预测系统
CN107085420B (zh) 基于最小方差的控制回路性能评估方法及系统
Hu et al. Operational reliability evaluation method based on big data technology
CN109002901A (zh) 一种省地县一体化电网信息综合管理系统及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant