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降低考核费用 还支持运维计划和电力交易?金风科技功率预测就是这么强大

北极星风力发电网  来源:金风科技微平台    2019/10/18 9:43:23  我要投稿  

北极星风力发电网讯:风/光电场功率预测精准度,直接关系业主接受电网考核结果。

例如,西北电网一座10万kW风电场,在现行标准下,预测准确率每提高1%,业主全年可节约考核费用约18万元。平价时代即将到来,作为全球领先的风电整体解决方案提供商,新疆金风科技股份有限公司(下称“金风科技”)始终坚持从客户需求出发,不断为客户创造价值,迄今已为全国超过1200个风电/光伏电场,以及超过30个区域和集团客户提供精准的气象和功率预测服务。凭借海量的权威数据和强大的算法模型,金风科技功率预测在考核最严格的西北各省单位容量考核偏差优于平均水平15%,为客户降本增效。

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↑ 对比2019年1月-6月西北各省等容量考核平均分,金风科技优势明显

挑战丨要求高 难点多

新能源的快速发展,对并网电场稳定运行提出了更高要求,电网对新能源场站功率预测的精准度一直执行严格的考核标准。2018年12月,标准再次升级——西北能监局颁布《西北区域发电厂并网运行管理实施细则》 和《西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》,相比原细则更加严格。在新细则标准下,1~9月西北电网平均每个电场每月考核金额达到了6万元。功率预测精度及管理水平,因与业主盈收息息相关,在精益化管理中占据越来越重要的位置。

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另一面,精准预测电场功率,还存在着科学局限和技术难点。

我国地形复杂,气候类型多样,气象观测网络分布不均衡,且缺乏数据共享机制,加上工业和城市建设等对气候的影响,给精准的气象预报增加了难度;另一方面,风机出力并非随着风速增大而线性增加,将海量气象数据转换为功率,对算法模型要求极高;除此之外,根据每个新能源场站不同的复杂情况,为机组和新能源场站建立专有预测模型并持续不断优化,也是提高功率预测精度的主要技术难点。

表现丨偏差优于平均水平15%

2018年7月,西北某业主为解决其两个风电场月度考核排名连续靠后的问题,引入了金风科技功率预测系统。至2019年1季度,在近百个场站的考核中,这两个场站月度排名已稳定保持前10名和前30名。从倒数迅速提升至中上水平,金风科技功率预测系统的表现给了业主极大的信心。

这并非个例。2019年西北能监局公布各省上半年考核数据显示,使用金风科技功率预测系统的新能源场站与行业平均水平相比优势明显,考核分(分/MW)优于平均水平15%。核算成一座100MW容量电场的考核费用,这套系统在新疆、宁夏、甘肃、青海四个省份分别可为业主节省2.8万元、6.7万元、0.8万元和1.3万元 。

奥秘丨突破多项关键技术

金风科技认为,精准的风/光功率预测取决于三个关键技术的突破:气象预报技术的提升、功率预测模型算法以及优秀的系统管理维护。为此,金风科技不断从数据的质、量和算法模型的精度上下功夫,为提升每1%的预测精准度,持续付出100%的努力。具体来讲,优势集中在以下几个方面:

持续积累权威数据。金风科技与中国气象局、美国国家大气研究中心(NCAR)和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)等权威机构深度合作,建成覆盖全国的高密度测风网络,实时获取2000多座测风塔数据,可在线滚动订正和实时气象资料同化;超过40000台风机的海量数据,也为发电规律特征分析提供了强有力支撑。

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↑金风全球新能源气象预报云平台—中尺度气象预报

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↑微尺度技术实现单风机级预测

超强计算能力。金风科技携手全球顶尖的天河二号国家超级计算中心,计算峰值达到千万亿次/秒;自建2000核计算核心,PB级存储空间的私有云平台,支撑全国超5000个预报单元下载数据;与国内顶尖公有云平台合作,弹性增减计算能力。

预测模型迭代优化。基于不同特性的大气环流初始场数据,实现国际领先的气象集合预报;全面应用多种主流资料同化技术,多源观测数据快速更新循环同化;搭建自动模型训练与预测平台,即时迭代预测模型;与全球顶尖的风、光功率专业预测公司和高校、科研院所合作,吸收国际先进经验。

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↑基于深度学习的模型训练拟合过程-示意图

适应复杂工况的定制化设计。为每个风电场建立高时空分辨率的数值气象模型和参数化解决方案,快速适应复杂地形;自主研发流体仿真平台,为复杂地形场站提供单机预测;针对不同局地气候特征的风电场,提供定制化方案;针对装机容量大、季节变化明显、限电情况突出的电场,采用分组、分风速段、多模型组合等预测方法,择优选取功率预测模型。

未来丨支撑运维计划和电力交易

基于多项关键技术,金风科技掌握功率预测行业领先优势,不仅提高预测准确率,增强电网友好性,为客户解决了现实问题,还为未来提供了多种可能性。

通过天气预报(包括极端灾害天气,如冰冻、雷电等)与设备运行预警相结合金风科技功率预测系

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统能够给运维检修提供重要支撑,保障人员和设备运行安全,并帮助风电场合理安排运维计划,减少不必要的安全风险和电量损失,提升运维效率。

除此之外,系统实现了对预报单元内的能源数据统筹管理,为现阶段的电量交易提供了辅助支持,也成为后续现货交易、市场竞价数据和技术的重要储备。

汇集二十余年能源领域经验,以技术为本,以创新为核,金风科技愿凭企业之力,与客户携手并肩,共同迎接平价时代的到来。




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