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风电中长期功率预测系统在甘肃实践,为提高风电消纳打开又一扇门

日期:2021-05-22    来源:华夏能源网

国际风力发电网

2021
05/22
08:37
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关键词: 风电消纳 风电预测系统 电力市场

导语:风起风车舞,日出光电生。拥有“世界风口”之称的甘肃省,近年来借助中长期、现货和辅助服务市场破解了“弃风弃光”的顽疾。尤其是风电方面,随着国内首套风电中长期功率预测系统在甘肃省的成功实践,使风电中长期功率曲线与现货市场更好地衔接,为提高风电消纳又打开了一扇大门。

随着电改的不断深入,电力市场化交易已成为促进新能源消纳的重要突破口。

在甘肃,2021年5月1日正式开展了现货双边市场长周期结算试运行工作,将新能源发电中长期与现货市场高度关联,对新能源的预测尺度和准确率提出更高的要求。

特别对于风电出力的中长期预测,月度发电量和0-45天逐小时发电量精细化预测,已成为风电更好的参与电力市场的迫切需要。

基于此,国家电网甘肃省电力公司(下称“国网甘肃电力”)正高级工程师韩自奋博士意识到中长期功率预测对于优化电网运行方式、促进新能源消纳意义重大,带领团队经过三年多的调研和研究,提出了中长期0-45天风电功率预测技术思路,并联合新疆金风科技股份有限公司(下称“金风科技”)、华能酒泉风电公司、甘肃省气象局和有关科研院校开发出国内首套风电中长期功率预测系统。

韩自奋表示:“目前国内多用成熟的气候模式进行中长期预报,但由于气候模式开发时多侧重于月、季的平均预报,对于电量交易从时间和空间的分辨率上远不能满足当前可再生发电业务的需求。针对风电行业需求,我们希望通过多模式集成、统计降尺度、算法优化等方法建了高精度的中长期预报,满足甘肃新能源调度交易的要求。”

在技术研发过程中,金风科技一方面联合气象局及相关科研院校进行了气候模式和中尺度模式耦合研究,形成了精细化的0-45天逐小时气象预报,并通过0-45天逐小时发电量预测模型优化,提高8-45天预报准确率;另一方面联合华能酒泉风电公司,开发中长期预测系统中长期功率预测、中长期风速预测、中长期发电量预测等功能模块。

在上述各方的共同努力下,研究团队通过多模式集成、统计降尺度、算法优化等方法大幅提高中长期预报精度,并创建了“历史数据驱动+大周期气象数据+机组检修数据驱动模型”的中长期预测模式,并对模型不断优化、反复测试。

2019年11月30日,国内首套风电中长期功率预测系统在甘肃瓜州20万千瓦风电场成功上线。2020年,应用了风电中长期功率预测系统的风电场平均月度预测发电量准确率达到了93%,0-45天大风出力过程准确率预测达到了70%以上。相比传统气候模式,月度预测发电量准确率提升8个百分点,0-45天大风出力过程准确率预测提升20个百分点。

作为国内首创的中长期预测模式,在甘肃成功实践的风电中长期功率预测系统既可以满足电网对于波动性和间歇性风电的更优调度,提升电网对风电的消纳水平,还可以支撑风电场的电力交易辅助决策,使风电出力与用电负荷更好的匹配。

未来,在实现“碳达峰”和“碳中和”目标的过程中,风电中长期功率预测作为大规模、高比例发展新能源的关键技术之一,将进一步助力风电的高质量发展,为全国提供更加可靠的、更高比例的绿色电力。


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