[发明专利]基于云平台的规模化集中式远程风电功率预测中心

说明书

技术领域

本发明属于信息技术领域，具体涉及风电场信息化控制领域。

背景技术

目前我国已成为世界风电第一大国，但风电的总体技术水平与世界先进水平相比还有较大差距。随机变化的风速、风向导致风电场输出功率具有波动性、间歇性和随机性，大规模风电的电网接入问题已成为制约我国风电产业发展的瓶颈问题，目前全国风电每年的总弃风量约占发电总量的30％左右，风电装机总量中有20％的风机不能并网。对风电场的输出功率进行预测是提高电网调峰能力、增强电网接纳风电能力、改善电力系统运行安全性和经济性的最有效、最经济的手段之一。

《国家能源局关于印发风电场功率预测预报管理暂行办法的通知》(国能新能[2011]177号)已明确规定自2012年1月1日起，未按要求报送风电功率预测预报结果的风电场，不得并网运行，管理暂行办法中对预测精度要求也进行了明确规定。

目前风电功率预测的应用研究主要是以安装运行于风电场的SCADA监控系统为平台进行。风电功率预测是一项技术含量很高的工作，风电场大多位置偏僻、生活条件差，人力成本也越来越高，要把一些高水平的专业技术人员较长时间安排在风电场进行风电功率预测系统的研究、建设、维护和改进工作，难度也越来越大，且风电场散布较大范围区域，人力、物力成本居高不下，要在大幅提高风电场风电功率预测技术水平、增强风电运营竞争力的同时规避上述问题，研究建设高水平的规模化集中式风电场远程风电功率预测中心势在必行。

风电的电网接入问题已成为制约风电产业发展的瓶颈问题，主要表现为以下方面：

(1)风电的随机性及不可控性给电力系统规划和稳定运行带来新的挑战；

(2)风电功率的波动特性与电网负荷的波动特性难以一致，使电网的调峰问题更加突出，对调峰容量和响应速度都提出了更高的要求。

风电场的现有风电功率预测系统的运维方式也是未来风力发电发展所要淘汰的，主要存在以下问题：

(1)风电场地处偏远，高级专业技术人员很难长时间坚守；

(2)现有风电功率预测系统的硬件利用率不高；

(3)未来将大规模投入建设的海上风电场无法为现有架构的风电功率预测系统提供低成本的机房和相应的硬件设施。

建设规模化集中式风电场远程风电功率预测中心有助于解决上述问题。风电功率预测系统是一个典型的大容量实时历史信息处理系统，其重要组成部分数值天气预报系统还是一个需要大规模高性能计算的系统，目前正在迅猛发展的云平台技术用于信息资源处理有统一化管理、合理化分配、利用率最大化、安全性高、快速部署和自服务等突出特点，云平台是目前规模化集中式风电场远程风电功率预测中心的最佳平台选择，也是发展的必然趋势。

发明内容

为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明提出一种基于云平台的规模化集中式远程风电功率预测中心。

为了实现上述目的，本发明具体采用以下技术方案。

一种基于云平台的规模化集中式远程风电功率预测中心，其建立在企业级云计算平台6上，包括云实时历史数据库系统1、关系型数据库系统2、数值天气预报的降尺度大规模并行模式计算模块3、风电功率预测数据处理模块4、风电场管理终端5、企业级私有云平台6、人机交互接口7；其特征在于：

所述云实时历史数据库系统1接收来自风电场管理控制系统的风电场运行和风电场周边环境的实时参数，同时也存储来自风电功率预测数据处理模块4的风功率预测数据，还存储来自数值天气预报的降尺度大规模并行模式计算模块3的输出数据，即高精度数值天气预报数据；

所述关系型数据库系统2接收来自风电场数据，其接受来自风电场的管理人员的手工输入数据，其数据和云实时历史数据库1所存储数据一致，但为某个或某些时刻所漏掉的数据；还可以通过其对于预测曲线进行人工修改。其给风电功率预测数据处理模块4的数据和云实时历史数据库1提供的数据一致；

所述数值天气预报的降尺度大规模并行模式计算模块3，接受来自Internet的公开的全球数值天气预报数据，通过大规模并行的降尺度模式计算，得到能够满足风场风功率预测要求的高精度数值天气预报数据，并提供给风电功率预测数据处理模块4做进一步计算，同时还要将输出的高精度数值天气预报数据写回云实时历史数据库系统1；