【CITPV】 电站运行过程中功率预测的技术提升途径探索

电站运行过程中功率预测的技术提升途径探索 01 电网大区制定双细则：监督指导本区各省执行运行管理细则（考核），辅助服务管理细则（奖励）2014年 2015、2018年 2018年华北 西北五省 东北、华东2017年南方电网 2019年华中区电站数据质量、功率预测精度考核、有功控制响应、电能质量考核 体现：扣分 随着平价上网项目增多，国家优先保障平价上网项目及低价上网项目，对于之前并网挣补贴的项目，一方面保障性小时数会逐年递减，保障收购的优先顺序会靠后，更多的参与电力交易2017年西北以及山西率先启动了跨区现货交易；截至到2019年6.30日8个省内现货全部启动；随着电力体制的进一步深化，新能源都会参与到现货交易中；电改9号文明确，建立以中长期交易为主，现货交易为补充的电力电量平衡市场。现货交易以日前、日内、实时15分钟功率曲线为交易标的参与电力交易 01 预测精度主要影响因素分析A基础数据的异常或缺失C模型算法与现场匹配度不够B数值天气预报准确性不够限电检修故障 精度提升途径-数据治理 数据判断数据修正数据标准化 1、分析现场历史数据，筛选问题数据。 2、运用合理的修正测策略进行数据清洗。 3、数据标准化。 精度提升途径-精准的气象预测 单气象源预报风速误差 优化订正后风速预报误差 国外气象光伏精度 订正后光伏精度88.40% 90.14% 精度提升途径-多模型预测集合多模型的功率预测 结合分区功率预测 模 型单机风速-功率关系 设备运行状态 数值天气预报 气 象 条 件 分 区 情 况 数值天气预报 短 期 预 测 超短期预测 地 形 地 貌 位置坐标、历史数据、气象数据……短期预测l 预测时间尺度：0-72小时，时间分辨率：15分钟l 主要用于：合理安排常规机组发电计划，解决电网调峰问题、日前交易。l 预测时间尺度：0-4小时、15分钟滚动预测，时间分辨率：15分钟l 主要用于：实时调度，修正短期预测结果、现货交易。超短期预测 精度提升途径-运维、培训、支持 400售 后 服 务 电 话 24小 时 响 应 ， 7*24小时 服 务 ；持 续 定 期 巡 检 ；成 立 项 目 组 ， 由 项 目 经 理 专 项 完 成 场 站服 务 项 目 ；售后服务定 期 为 场 站 提 供 运 营 维 护 培 训 ；调 度 政 策 信 息 的 及 时 宣 贯 与 培 训 ； 年 度 精 度 运 行 分 析 报 告 一 份 ；专业培训与 现 场 制 定 及 时 的 问 题 反 馈 机 制 ；协 助 用 户 及 时 完 成 免 考 核 申 请 ；客 户 数 据 对 接 ， 实 时 回 传 ， 评 估 预 测 ；用户支持 高精度功率预测解决方案 应对高额考核罚款以及未来现货交易 国能日新提供高精度预测解决方案 一对一服务国能日新高精度功率预测解决方案 考核场站 高精度功率预测解决方案定制化服务解决方案（目标：降低电站考核分数比例或提高电站全省排名）硬件改造 软件优化 现场服务高精度预测服务配套 高精度功率预测解决方案序号 工作目标 1 电站历史平均扣分降低百分比2 全省同装机电站总扣分排名3 全省单位兆瓦扣分排名4 服务费报价策略（与销售经理联系沟通） 高精度功率预测解决方案产品 研发算法工程师高精度项目组 实施人员营销人员项目经理 针对场站运行环境特点及需求定制开发、优化预测系统精选世界多种最优气象源，并提供1对1的模型算法服务定期做电站巡检，定期系统升级以及运营维护定期培训根据新能源电站业主不同需求、提供定制化的营销服务 专业的项目经理对项目整体目标负责，组织完成验收 高精度功率预测解决方案高 精 度电 站选 取 电 站现 状评 估 提 供 定 制 化提 升 方 案及 报 价实 施 高 精 度提 升 工 作工 作分 析报 告定 期运 维服 务 高 精 度 项 目 流 程 01 跨区现货交易简介促进可再生能源跨省消纳，实现送端省内富余可再生能源在全国范围优化配置。在省间中长期交易和跨省区送受电计划的基础上，当送端电网调节资源已全部用尽，各类可再生能源外送交易全部落实的情况下，如果水电、风电、光伏仍有富余发电能力，分别利用跨区跨省输电通道剩余空间，开展日前和日内省间现货交易。 年 度 计 划 电 力短 期 交 易 电 力通 道 富 余 能 力水 电 出 力火 电 出 力 核 电 出 力风 电 富 余 能 力 负 荷 +外 送水 电 出 力火 电 出 力 核 电 出 力风 电 富 余 能 力 负 荷 +外 送 跨区现货交易业务介绍 日前现货 • 日前现货交易按日组织，每个工作日组织次日96个时段的日前交易。每日9:30分在省调下发新能源基础计划后进行日前申报，申报时限为15分钟，目前调度自动根据上报的次日功率预测给出现货剩余容量 日内现货 • 日内现货交易按五个交易段（0:15-8:00、8:15-12:00、12:15-16:00、16:15-20:00、20:15-24:00）组织，需要提前90分钟申报下一段的电力-电价交易组织• 政府下达的省内保障性收购电量基础计划 • 长期跨省跨区外送电量• 省内大用户直购电电量• 自备电站发电权替代电量中长期交易计划 • 日前、日内现货交易电力、电量增量现货交易计划送端发电计划的构成 交易痛点 日内交易推荐长度不够日前交易没有能动性 统计对标电价申报无依据 交易痛点 应对双细则考核，提高电站预测精度，减少罚款 。采用电力交易竞标策略，以电站期望收益最大化为目标。 电力交易辅助决策电力交易 功率预测电力交易辅助决策支持系统综合考虑电力交易竞标策略与功率偏差考核，以电站整体收益最大化为目标，寻求最优的申报策略。基于高精度功率预测的创新解决方案 l依托于国能数值天气预报平台，对全省或者区域内各电站风资源/光资源进行分析、预测，给出电站在全省或者区域内的排名l结合历史出清情况、全省气象情况、兼顾双细则考核，采用博弈模型，给出日前推荐曲线l系统采用多种边际电价预测算法，给出次日边际出清电价预测，保证电站出清l系统提供对对电站日前、日内现货出清情况日、月、年统计，省去人工统计的工作l系统提供对推荐电力-电价曲线下的日、月、年收益对比分析、评价跨区现货交易辅助决策支持系统 电站现货收益增加 电站功率预测系统 价值二电站多发电，利用率提升 价值一日前交易中出清更多的现货 全省气象服务数据接口 价值四自动统计、节省人工 电站利用率提升优先完成基础计划 解决方案价值 价值三优先完成基础，成交更多现货 自动化效率高 解决方案价值 以电站总体收益最大化为原则，综合考虑双细则考核和电站收益情况，给出最优的日前出力曲线，保证电站优先完成基础计划的基础上成交更多的现货。 单位：MW 来源于试点电站分析数据 01 公司简介国能日新科技股份有限公司（简称：国能日新）是能源互联网行业中领先的清洁能源管理专家，新能源大数据服务商，是国家级高新技术企业，北京市科技研究开发机构。公司自2008年成立，十余年耕耘致力于新能源行业的能源数据应用与开发，主要为新能源集团侧客户、电网侧客户和中小新能源企业及政府客户提供能源数据服务、智能电站管理、智慧电网运行管理和电力交易等多元化能源解决方案与服务，业务遍及海内外，服务于中国、东南亚、非 洲等国家，产品全面覆盖新能源市场，其中功率预测类产品领跑行业。成立2008 新能源事业部功率预测2011 预测、控制、监控、交易、电网类等五大产品线近二十种产品2019愿景使命愿景：成为清洁能源管理专家使命：致力于让更多人用上高效、低价清洁能源国能日新科技股份有限公司 主营业务 华能、大唐、华电、国家能源集团、国电投、中广核、华润为国家电网、南方电网的网省调、地调提供定制化服务，为电网 的安全、稳定运行，新能源消纳贡献一份力量。协鑫、特变电工、隆基乐叶、明阳、江山等发电集团主流新能源集团上百家电网公司两大电网国外项目 • 国能日新提供风、光电功率预测系统与服务，目前功率预测类产品国内市场占有率领跑行业。• 国能日新服务于华能、大唐、华电、国家能源集团、国电投、中广核、华润等电力集团，协鑫、特变电工、隆基、北控等百家主流新能源集团。• 与国家电网、南方电网及部分地方电网保持良好关系，提供主站功率预测、资源分析、新能源管理为电网安全运行贡献一份力量。服务客户 服务客户 高精度案例甘肃某风电场2 0 1 8 1 0 -2 0 1 9 0 6新双细则考核结果对比时 间 风 短 期 积 分 电 量 超 短 期 调 和 考 核 可 用 功 率 考 核 上 报 率 考 核 考 核 总 分 备 注2 0 1 8 -1 0 2 3 .2 7 7 9 .0 2 7 7 .9 2 0 .0 1 8 0 .2 1 历 史 考 核2 0 1 8 -1 1 3 4 .4 5 1 2 6 .5 8 2 1 0 .1 9 0 .0 3 7 1 .2 2 历 史 考 核2 0 1 9 -0 1 5 1 .4 4 1 1 7 .9 7 6 .3 1 0 .0 1 7 5 .7 2 历 史 考 核平均分： 2 4 2 .3 8历史考核平均分2 0 1 9 -0 2 3 4 .7 9 1 0 4 .5 8 1 6 .6 7 0 .0 1 5 6 .0 4 降 低 35.62% 2 0 1 9 -0 3 4 0 .7 7 0 .5 4 2 .2 0 .0 1 5 3 .3 9 降 低 36.72%2 0 1 9 -0 4 41.8 75.3 21.2 0 .0 1 3 8 .2 0 降 低 42.99%2 0 1 9 -0 5 59.1 67.2 22.9 0 .0 149.10 降 低 38.50%2019-06 48.7 88.1 11.1 0.0 147.92 降 低 38.97%平均分：1 4 8 .9 3平均降低考核3 8 .5 6 %  电站现货收益增加：甘肃某试点电站使用电力交易辅助决策支持系统后，按照现货等比例安全校核规则，校核下来的电量增加，现货出清电量增加，提升电站收益。电力交易案例 来源于试点电站分析数据 国外案例介绍 1）Zhangiz地区30.0MW光伏电站俄语版功率预测系统。2）哈萨克斯坦 Kaskelen（卡斯克连） Solar Power Plant 50.0MW。3）哈萨克斯坦寰蔚阿拉木图州卡普恰盖市100.0MW。 一类光伏功率预测系统V2.0正常项目哈萨克斯坦1 ） 东 气 国 际 合 作 公 司 阿 伊 萨 二 期 1 2 0 MW风 电 功 率 预 测 系 统 。埃塞俄比亚 产品管理中心产品研发中心实施运维中心售后服务中心 400 电话24h 响应定期巡检服务数千家新能源场站,积累了丰富数据处理与运维经验市场占有率高 强大的专业团队 安全技术保障拥有自主知识产权保障，最前沿的技术研发能力优质的服务我们的优势