一种提高风电场功率预测准确度的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及风电场发电领域，尤其设及一种提高风电场功率预测准确度的方法及 装置。
【背景技术】
[0002] 在全球风光发电高速发展的大背景下，受限于储能投资巨大，国内外大容量储能 应用主要停留在示范阶段，储能系统的应用场景也在探索中。目前已有的储能应用分为储 能单独使用和与其他发电单元相配合使用两种，作为独立单元应用时，可用于平抑负荷峰 值、削峰填谷等，参与频率调节，提供黑启动功能，也可用于用户的能量需求峰值时段转移， 从而利用电力市场的差额电价减少用户支出；可提高电能质量、增强供电可靠性等。储能与 其他发电单元相配合使用时，一是针对风、光等可再生能源发电的间歇性和不可预测性，平 滑可再生能源发电单元的功率输出曲线;二是可缓解风、光发电的预测偏差所带来的影响， 根据预测情况储能配合辅助输出，可提高单元输出的可靠度。由于风力发电和光伏发电装 机的迅猛发展，大容量储能系统W其可W平滑风光波动，调节风光输出功率曲线等优势，得 到了关注与发展。
[0003] 目前大多数研究中，储能系统的控制目标均为平滑风电的出力波动或提高新能源 发电的电能质量，并未见其应用在对风电场短期功率预测准确率的考核中。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种提高风电场功率预测准确度的方法及装置，通过给风电场配置一 定容量的储能系统，W提高风电场短期功率预测的准确率和合格率。
[0005] 为了达到上述目的，本发明实施例提供一种提高风电场功率预测准确度的方法， 包括:获取风电场实际出力值及风电场短期功率预测曲线;根据所述风电场实际出力值，采 用线性外推和移动平滑的方法，预测风电出力预测值;根据所述风电出力预测值和风电场 短期功率预测曲线，生成储能系统期望出力值;根据储能系统剩余容量和SOC运行区间约 束，对所述储能系统期望出力值进行修正。
[0006] 进一步地，在一实施例中，获取风电场实际出力值及风电场短期功率预测曲线，具 体为：从风电场现有的发电单元中获取所述风电场实际出力值及风电场短期功率预测曲 线。
[0007] 进一步地，在一实施例中，根据所述风电场实际出力值，采用线性外推和移动平滑 的方法，预测生成风电出力预测值，具体包括:根据所述m-1和m-2时刻的实际出力值，采用 线性外推法递推得到m时刻的风电出力值;采用移动平滑的方法，对所述m时刻的风电出力 值进行滑动平均处理。
[000引进一步地，在一实施例中，根据所述风电出力预测值和风电场短期功率预测曲线， 生成储能系统期望出力值，还包括:对所述风电场短期功率预测曲线进行=次样条插值处 理。
[0009] 进一步地，在一实施例中，根据储能系统剩余容量和SOC运行区间约束，对所述储 能系统期望出力值进行修正，包括:将额定功率出力SOC范围设定为[10 %，90 % ]，将最大功 率出力SOC范围设定为[40% ,60% LW判断所述储能系统剩余容量是否满足所述储能系统 期望出力值，如满足则按所述储能系统期望值出力，如不满足则按照所述储能系统剩余容 量出力。
[0010] 为了达到上述目的，本发明实施例还提供一种提高风电场功率预测准确度的装 置，包括:获取单元，用于获取风电场实际出力值及风电场短期功率预测曲线;风电出力预 测值生成单元，用于根据所述风电场实际出力值，采用线性外推和移动平滑的方法，预测风 电出力预测值;储能系统期望出力值生成单元，用于根据所述风电出力预测值和风电场短 期功率预测曲线，生成储能系统期望出力值;修正单元，用于根据储能系统剩余容量和SOC 运行区间约束，对所述储能系统期望出力值进行修正。
[0011] 进一步地，在一实施例中，所述获取单元用于从风电场现有的发电单元中获取所 述风电场实际出力值及风电场短期功率预测曲线。
[0012] 进一步地，在一实施例中，所述风电出力预测值生成单元具体包括：线性外推模 块，用于根据所述m-1和m-2时刻的实际出力值，采用线性外推法递推得到m时刻的风电出力 值;平滑出力模块，用于采用移动平滑的方法，对所述m时刻的风电出力值进行滑动平均处 理。
[0013] 进一步地，在一实施例中，所述储能系统期望出力值生成单元包括:插值处理模 块，用于对所述风电场短期功率预测曲线进行=次样条插值处理。
[0014] 进一步地，在一实施例中，所述修正单元具体用于:将额定功率出力SOC范围设定 为[10%，90% ]，将最大功率出力SOC范围设定为[40 %，60 % ]，W判断所述储能系统剩余容 量是否满足所述储能系统期望出力值，如满足则按所述储能系统期望值出力，如不满足则 按照所述储能系统剩余容量出力。
[0015] 本发明实施例的提高风电场功率预测准确度的方法及装置，W提高风电场短期功 率预测准确率和合格率为目标，通过给风电场配置一定容量的储能系统，综合应用线性外 推法和移动平滑法快速预测风电场实时出力，同时考虑储能系统安全工作范围和不同SOC 区间内的出力能力，控制储能系统出力，即：风电场可W在良好的短期功率预测准确率基础 上，配置少量的储能，达到将预测准确度提高至优秀水平的目的，藉W减少风电场考核损 失。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可W根 据运些附图获得其他的附图。
[0017] 图1为本发明实施例的提高风电场功率预测准确度的方法的处理流程图；
[0018] 图2为本发明实施例的设计储能系统期望值输出的方法流程图；
[0019] 图3为本发明实施例的储能系统运行参数示意图；
[0020] 图4为本发明实施例的储能系统出力能力反馈的处理流程图；
[0021] 图5为本发明实施例的提高风电场功率预测准确度的装置的结构示意图；
[0022] 图6为本发明实施例的风电出力预测值生成单元102的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 目前，风电场短期功率预测准确率的影响因素主要是数值天气预报的准确性及预 测算法的精度，本发明假设该算法能够达到的预测准确率已确定，在此基础上，通过加配储 能装置来进一步提高预测准确率。其中，风电场短期功率预测准确率的计算参考国家电网 企业标准《风电场功率预测预报管理暂行办法》中对风电场输出功率预测预报的考核指标， 日风电功率预测准确率：
[0026] 其中：PMk为k时刻的实际平均功率，Ppk为k时刻的预测平均功率，N为总的预测数据 数，一般计算周期为24小时，预测频率为15分钟一个点，共96个点，Cap为风场运行装机容 量。
[0027] 本发明基于的原理为:输入为风电场实际出力和风电场短期功率预测曲线，采用 线性外推和移动平均的方法，预测下一时刻(秒级）的风电出力功率，与短期功率预测值做 差，得出储能系统出力期望值，考虑储能系统剩余容量和SOC运行区间的限制，合成输出储 能系统出力指令，即通过储能系统W补偿风电场短期预测功率的精度，W提高风电场短期 功率预测的准确率。
[0028] 因此，基于上述基本原理，在本发明中，关键的步骤是准确计算储能系统期望出 力，并根据储能系统出力能力对期望出力值进行约束。
[0029] 图1为本发明实施例的提高风电场功率预测准确度的方法的处理流程图。如图1所 示，本实施例的方法包括