精品文档-国能日新光伏功率预测演示

SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统 SPFS V1.0北京国能日新系统控制技术有限公司 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin •基本情况•主要产品公司简介 •基本概念•影响太阳能发电因素（温度+气溶胶+辐照度）光伏概念 •提高电网消纳能力，为用户更多的并网发电提供依据 •减少弃光，为用户的科学运营管理提供依据•预测精度高，完全达到电网对光伏电站电力负荷输出的调度要求产品意义 •工作原理\系统架构•高精度数值气象预报\系统建模\功率预测流程•产品功能介绍产品介绍 •产品性能•产品特点•通信及传输性能特点 •物理模型•独特的自适应模型产品优势 •现场已投入运营的部分业绩产品业绩 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin 北京国能日新系统控制技术有限公司 是一家以技术及质量为先导，以服务及营销为中心，以人才为主体的具有现代企业经营管理体系的公司。我们专业从事新能源、气象经济、SCADA系统、智能应用服务、数据挖掘等高科技产品开发及技术服务的高新企业。  光伏功率预测系统 风电功率预测系统 风电场有功自动控制系统 风能有效利用综合管理系统 城市燃气负荷预测系统  调度控制台解决方案 公司简介 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin太阳能光伏系统概念 太阳能光伏系统，简称光伏(Photovoltaics)，是指利用光伏半导体材料的光生伏特效应而将太阳能转化为直流电能的设施； 光伏系统可以大规模安装在地表上成为光伏电站。2011年各国光伏装机容量（GW） 0 2 4 6 8 1 0 1 212345 装机容量（GW）2011-2015年 2011-2015年中国光伏预测装机容量（GW） SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin太阳能光伏系统——温度 太阳能电池组件和蓄电池的工作温度是影响光伏发电系统性能的主要因素之一，主要反映在工作的开路电压、短路电流及峰值功率等参数随温度的变化而变化。开路电压——随温度的升高而降低；短路电流——随温度的升高而升高；峰值功率——随温度的升高而降低。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin太阳能光伏系统——气溶胶 气溶胶，又称气胶、烟雾质，是指固体或和液体微粒稳定地悬浮于气体介质中形成的分散体系。一般大小在0.01-10微米之间，可分为自然和人类产生两种。气溶胶会影响气候，包括吸收辐射或散射辐射，另外，气溶胶会成为凝结核而影响云的性质等。包括：云、雾、霭、烟、海盐等。 吸收和反射辐射 云混合气溶胶 森林 土地 海洋 燃烧 尾气 工业生物排放、沙尘、海盐、黑碳 人为气溶胶云 气溶胶浓度对太阳光的反作 用 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin太阳能光伏系统——辐照度辐照度（Ee , E）是一种物理参数，单位时间内投射到单位面积上的辐射能量，单位：瓦特/平方米。辐照度的强弱直接影响太阳能的发电功率。除此之外，影响有效辐照度的因 素还包括：风能及地面海拔高度等参数。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin太阳能光伏系统——辐照度 天 气因素 辐照度-全辐射量、直接辐射量） 气象-气温、气压、温度、风速、风向） 其他-现场历史或实发数据的可靠性 l影响光伏辐照度的因素，包括“温度、云量、气溶胶、CO2、臭氧”等要素，这些要素通过高精度数值气象预报可以得到比较好的刻画。最终，我们可以得到更加准确的光伏功率预测结果。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin准确光伏功率预测意义——提高电网消纳光伏能力，为用户更多的并网发电提供保证Ø 光伏发电占电网电源结构比重的增加。Ø 光伏发电的间歇性、随机性和波动性导致光伏并网给电网的安全运行带来了一系列问题（电网部门只能采取拉闸限电）。Ø 对光伏发电进行有效预测，可以帮助电网调度部门做好各类电源的调度计划，减少光伏限电，由此大大提高了电网消纳光伏的能力。Ø 减少了由于限电给光伏业主带来的经济损失，增加了光伏电站投资回报率。 电网调度信息网日前调度 日内调度 实时调度 AGC短期负荷预测 超短期负荷预测短期光伏预测 超短期光伏预测常规机组 光伏电站 常规机组端光伏电站端 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin准确光伏功率预测意义——减少弃光，为用户的科学运营管理提供依据Ø 我公司的光伏功率预测系统为业主提供长达7天的短期功率预测，从而可以帮助光伏电站生产计划人员合理安排电站的运行维护计划，减少弃光，提高光伏电站经济效益，尽早收回投资。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin准确光伏功率预测意义——系统预测精度高，处于国内领先，完全可以达到电网对光伏电站电力负荷输出的调度要求Ø 我公司的光伏功率预测系统可准确预报光伏电站未来168小时中期功率曲线和未来4小时超短期功率曲线，据现场投运情况，短期预测精度均达到80%以上，超短期预测精度均达到90%以上，完全可以达到达到电网对光伏电站电力负荷输出的调度要求。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——工作原理Ø 以高精度数值气象预报为基础；Ø 搭建完备的数据库系统，利用各种通讯接口采集光伏电站集控和气象站数据；Ø 采用人工智能神经网络、粒子群优化、光电信号数值净化、高性能时空模式分类器及数据挖掘算法对各个光伏电站进行建模；Ø 提供人性化的人机交互界面，对光伏电站进行功率预测，为光伏电站管理工作提供辅助手段。 功率预测神经网络、粒子群及自行研发统计算法数值气象数据 电站历史及实发功率 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——系统架构 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——高精度数值气象预报 光伏功率预测系统以全球中尺度模式数值气象预报数据为基础，结合太阳能并网电站微观选址及针对不同地域特点的参数化方案，经过大规模并行分布式计算机集群的模式计算优化后得到高精度的中小尺度数值天气预报，作为太阳能预报的基础。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——高精度数值气象预报基于NWP数值天气预报模型，以及自行研发的降尺度统计算法数据采集 •采集电站端各逆变器相关数据•气象站相关数据 数值天气预报模式 •北京气象台•国际气象组织——WMO降尺度统计 •降尺度方法是将数值天气预报输出的变量变成实用的数据，我公司使用独特预报统计方法，从经验关系中提取变量，综合统计出精确的光伏预测结果。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——高精度数值气象预报基于NWP数值天气预报模型，以及自行研发的降尺度统计算法 降尺度统计方法 降尺度方法是将数值天气预报输出的变量变成实用的数据，我公司使用独特的预报统计方法，从经验关系中提取变量，综合统计出精确的光伏预测结果。全球尺度 区域尺度 地方尺度 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——高精度数值气象预报基于NWP数值天气预报模型，以及自行研发的降尺度统计算法 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——高精度数值气象预报基于NWP数值天气预报模型，以及自行研发的降尺度统计算法 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——系统建模方法 光伏电站功率预测 按预测的物理量分类 预测辐照度—输出功率直接预测输出功率按数学模型分类 持续预测方法时间序列模型卡尔曼滤波智能方法，如神经网络按输入数据分类 不采用数值天气预报 时间序列模型神经网络采用数值天气预报 物理方法统计方法综合方法按时间尺度分类 超短期预测短期预测中长期预测 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——光伏功率预测 系统提供未来168小时中期功率预测及未来4小时超短期功率预测，时间分辨率为15分钟。现已在多个光伏电站投入运营，系统预测精度高，处于国内领先，完 全可以达到电网对光伏电站电力负荷输出的调度要求。预测程序数值气象预报功率预测 051 01 5 1 14 27 40 53 66 79 92 105 118 131 144 157 170 183实发功率预测功率 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——产品功能Ø 用户管理：分为系统管理员、操作员和观察员。Ø 系统配置：进行电场及预测信息相关配置。Ø 状态监测：实时监控系统的运行状态。Ø 预测曲线：支持未来168小时的中期预测和未来4小时的超短期功率曲线的预测。Ø 气象信息：进行气象资源信息的统计，包括直方图、辐照度曲线、温度曲线等多种统计方式。Ø 统计分析：进行误差统计和事件查询。 Ø 报表：以报表的方式统计预测功率与实发功率的信息，统计可按日、月、年方式进行短期和超短期的统计。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统产品性能及特点——产品性能Ø 未来72小时短期预测精度大于80%Ø 未来4小时超短期预测精度大于90%Ø 未来168小时中期预测精度大于75%Ø 系统预测合格率：99%Ø 系统在线时间：99% 0 .0 %5 0 0 4 0 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统产品性能及特点——产品特点Ø 基于高精度数值气象预报，重点考虑对微物理和辐射过程的优化，分析微物理和辐射过程之间的相互作用。针对温度、水汽（H2O）、气溶胶（Aerosol）、二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）浓度，利用不同的诊断方案描绘云的特征，计算太阳辐射强度。Ø 基于数据挖掘的光电信号处理，海量光伏数据智能挖掘,充分利用光伏电站光辐照潜力。 Ø 自动化的建模手段，自动化程度高。Ø 168小时长时效预报，为用户科学运营提供基础。Ø 高精度短期、超短期预报水平。Ø 快速适应新投运光伏电站，系统部署周期短。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统介绍——通信及传输方式1、光伏电站与主站通信及传输方式 根据《青海光伏功率预测系统协调运行细则》及《青海光伏电站功率预测系统集中接入通讯协议》要求，光伏电站与主站通信在原有的IEC-60870-5-102的协议基础上增加ASDU功能。通过变电站的安全II区网络，将数据送往省调。2、光功率与电站综自系统数据交互 我公司通过多年的电力行业工程经验及现场实际情况，光功率预测系统可通过TCP、串口、CDT ,MODBUS、101、102、104等协议与电站综自系统进行数 据交互，同时也可根据特殊要求进行自定义开发通讯（非标准）。3、扩展能力 另外我公司的光伏功率预测系统留有强大的二次接口开发能力，以满足后续系统升级及相关系统间的实时通讯。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统的产品优势——物理模型+独特的自适应建模Ø 优化的物理模型：Ø （1）应用微观气象学和计算流体力学（CFD）方法；Ø （2）以光伏电站的地理数据（地形、地表粗糙度）、热效应、逆变器机组功率曲线及电站历史数据作为边界条件；Ø （3）建立光伏电站的预测模型；Ø （4）以数值天气预报作为输入数据，通过数学方法外推，得出每一台逆变器的 辐照度，进而得到每一台逆变器的输出功功率。Ø （5）系统误差校正。Ø 人工智能模型：Ø 如果光伏电站处于限负荷运行状态，系统会主动自适应的捕捉电站机组的运行模式，从而给出结合了现实运行情况和未来光资源情况的功率预报。 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统的产品优势——独特的自适应建模 01234567 0 1 2 3 4 5 6 7 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin光伏功率预测系统的部分市场业绩 国能日新凭借产品技术的成熟、稳定、可靠，现已完成80多套风电功率预测系统及15套光伏电站功率预测系统的现场运行，部分光伏预测如下所示：序号项目名称1湖北追日电气股份有限公司（德令哈）光伏功率预测系统2格尔木阳光能源电力有限公司光伏功率预测系统3青海昂特电力工程建设有限公司光伏功率预测系统4湖北追日电气股份有限公司（格尔木）光伏功率预测系统5恒基伟业光伏功率预测系统 6青海蓓翔光伏功率预测系统7神光格尔木光功率预测系统8甘肃临泽一期9 MWp并网光伏电站光功率预测系统9甘肃武威5 9 MWp并网光伏电站光功率预测系统1 0甘肃景泰并网光伏电站光功率预测系统 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin 北京国能日新系统控制技术有限公司地址：北京市朝阳区科荟前街1号院奥林佳泰大厦A座8层电话： 010-52935900 传真： 010-52935906 SPRIXIN 国能日新 StatePower Rixin 北京国能日新系统控制技术有限公司地址：北京市朝阳区科荟前街1号院奥林佳泰大厦A座8层电话： 010-52935900 传真： 010-52935906