风电功率预测系统

9风功率预测系统：

9.1概况：本风场采用的是北京博雅智恒新能源科技有限公司产品。

1)系统架构如下图所示： 风电功率预测系统需要配置两台服务器，数据服务器与应用服务器，数据服务器用于接收实时测风塔数据、数值天气预报数据；应用服务器用于安装预测系统主程序，接收实时功率数据，并向调度上传预测结果。同时，为保障系统的安全性，同时满足电网对风电安全性要求，对从接受的数值天气预报数据需加装方向网络隔离装置，以保证系统的安全性。

风电功率预测综合管理系统拓扑图

2)预测系统采用B/S模式,用户登录系统不需要安装其它软件，在系统所在网段任何一台电脑的浏览器上输入以下链接：

http://ipAddress:port/WindPower 系统初始登陆账号：f 初始登陆密码：f

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注意：如果两人同时使用同一用户名登录，系统将自动注销先登录的用户。系统用户目前分为二个等级： (1).超级管理员

超级管理员具有所有模块的操作使用功能。 (2).普通用户

普通用户具备浏览功能，相比较超级管理员用户，普通用户 没有系统管理模块的操作权限。

系统中只保留一个超级管理员账户（admin），普通用户由超级管理员统一创建和管理，以免发生混乱和越权操作。 9.2 系统软件主要计算功能

(1)可以对单独风电场或特定区域的集群预测。

(2)系统目前能够预测风电场次日0 时至24 时的96 点出力曲线，时间分辨率为15 分钟。当数值天气预报的时间长度超过24 小时的 时候，可以预测超过48 小时的出力曲线。

(3)系统能够设置每日预测的时间及次数,具备手动启动预测和自动 定时预测两种预测方式。

(4)考虑到出力受限和风机故障对风电场发电能力的影响，可进行限 电和风机故障等特殊情况下的功率预测, 同样支持不断扩建中的 风电场的功率预测。

(5)系统可对预测结果进行误差统计，可统计任意时间段内的系统预测指标。

(6)系统可生成一段时间内的风速玫瑰图及风廓线。

9.3风功率预测系统基本应用操作

预测系统分为实时状态监测、气象信息展示、报表统计、系统管理共四个应用模块，每个应用模块又根据应用包含了若干个具体操作的子模块。 9.3.1实时状态监测模块

实时状态监测模块下包含了5个子模块，即地图展示模块，日曲线展示模块，周曲线展示模块，超短期最新曲线展示模块，超短期历史曲线展示模块。 1)地图展示

当用户登录系统时，系统会默认先跳转到地图展示子模块页面，或者通过导航进入。该页面以地图的方式直观的展示了风电场的地理分布情况，并采用实时更新的方式对风电场的预测功率、实际功率进行展示，页面的刷新周期根据风电场实时功率的接口更新时间而定，一般为1-5分钟更新一次。目前为5分钟更新一次，预测功率为15分钟一个点，所以预测功率15分钟更新一次。在风场的展示框中，展示风场名称，装机容量，预测功率，实际功率。点击地图上风机图标，进入风电场风机详细页面，在该页面可以看到风电场所有风机的

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地理位置，风机编号等信息，点击返回图片，可以回到地图展示页面。

2 )日曲线展示

点击“实时状态监控”下的“日曲线展示”，进入日曲线展示界面。其中“日曲线”横坐标为时间序列，15分钟一个点，每天96点；纵坐标为功率，单位为兆瓦(MW)。曲线展示内容分为“短期预测曲线”、“实际曲线”、“超短期预测曲线”、“限电曲线”，用户可在页面上通过日期控件选择任何想查看的日期，当选择好各种想查看的条件后，点击“提交”按钮，即可显示相应的信息。页面提供导出功能，点击右上角“导出”按钮可用EXCEL和CSV两种格式将结果导出到本地。 3) 周曲线展示

周曲线显示一周时间内的预测曲线和实际功率曲线。点击“实时状态监控”下的“周曲线展示”，进入周曲线展示界面，通过导航可进入此子模块页面，其中“周曲线”横坐标为时间序列，15分钟一个点，每天96点；纵坐标为功率，单位为兆瓦(MW)。曲线展示内容分为“预测功率曲线”、“实际功率曲线”，根据图示，绿色曲线代表预测曲线，红色曲线代表实际功率曲线，用户可在页面上通过日期控件选择任何想查看的日期，当选择好各种想查看的条件后，点击“提交”按钮，即可显示相应的信息。可以通过点击页面左上角导航返回到风场列表页面。

4) 超短期最新曲线展示

超短期最新曲线显示了离当前时间最近的一次超短期预测结果。点击“实时状态监控”下的“超短期最新曲线”，进入该页面。超短期预测未来四个小时，每15分钟一个值。其中横坐标为时间序列，15分钟一个点，每次16个点；坐标为功率，单位为兆瓦(MW) 5) 超短期历史曲线展示

超短期历史曲线显示一天的预测曲线和实际功率曲线。点击“实时状态监控”下的“超短期历史曲线”，进入超短期历史曲线展示界面，其中“超短期历史曲线”横坐标为时间序列，15分钟一个点，每天96点；纵坐标为功率，单位为兆瓦(MW)。曲线展示内容分为“预测功率曲线”、“实际功率曲线”，根据图示，绿色曲线代表预测曲线，红色曲线代表实际功率曲线，用户可在页面上通过日期控件选择任何想查看的日期，当选择好各种想查看的条件后，点击“提交”按钮，即可显示相应的信息。预测曲线，分为未来15分钟，未来30分钟等，未来15分钟指的是超短期预测16个点中的第一个点组成的曲线，未来30分钟指的是超短期预测16个点中的第二个点组成的曲线。 9.3.2气象信息展示

“气象信息展示”下包含2个模块。可显示“风玫瑰图曲线”和“风速曲线”。 1 )风玫瑰图曲线展示 点击“气象信息展示”下的“风玫瑰图曲线”即可进入风玫瑰图界面，在界面的左上角，用户可以选择开始时间和结束时间的时间段。时间格界面便可以展示在该时间段内的风玫瑰图式为yyyy-MM-dd，选定后击“提交”按钮。 2 )风速曲线展示

点击“气象信息展示”下的“风速曲线展示”，即可进入风速曲线展示界面，在风速展示界面的左上角，用户可以选择要查看的日期，选择要查看的日期后，点击“提交”按钮，界面便展示出用户选择日期当天的风速曲线。

在提交按钮的右边，提供给用户方便导出的功能。用户可以选择要导出的文件类型，目

前提供CSV和Excel文件类型，选择文件类型后，用户点击文件类型右边的“导出”按钮，

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界面会弹出一个选择框，提示用户保存文件或打开文件。

9.3.3 报表统计模块

报表统计模块包含如下模块：上报曲线导出，短期预测指标统计及导出，超短期预测指标统计及导出，功率相关预测指标统计，气象信息相关指标统计，风电相关指标统计及导出，预测及实际曲线导出、限电记录查询及导出。 1)上报曲线导出

通过导航可进入此子模块页面，该子模块页面，有如下功能，计划曲线的修改，计划曲线的导出以及计划曲线的上传。修改计划曲线有两种方式，可以直接拖动曲线上的某点计划值也可以修改右边的列表。导出功能可以导出excel文件也可以导出csv文件。上传功能实现了计划曲线上传的弥补功能，系统中定时上传预测结果，也可以人工点击上传按钮进行上传。

2) 短期预测指标统计及导出

通过导航可进入此子模块页面，在这里用户可以对一段时间内的预测结果进行误差统计，并可按需求设置过滤条件。在统计页面上可以看到风场的一段时间内的绝对误差，均方根误差等。

平均绝对误差计算方式：

∑|预测值-实际值| ÷ 样本数 ÷ 装机容量 均方根误差计算方式：

（预测值实际值）样本数 ÷ 装机容量 2误差即绝对误差：

|预测值-实际值| ÷ 装机容量 3 )超短期预测指标统计及导出

通过导航可进入此子模块页面，在这里用户可以对一段时间内的超短期预测结果进行误差统计，并可按需求设置过滤条件。在统计页面上可以看到风场的一段时间内的绝对误差，均方根误差等。

4) 功率相关指标统计

功率相关指标统计页面可以统计一段时间内，功率频率的分布，5分钟功率的变化，10分钟功率的变化。

5) 气象信息相关指标统计

气象信息相关指标统计页面，可以统计一段时间内风速频率的分布，并可以查看这段时间的风玫瑰图。

6 )风电相关指标统计及导出

风电相关指标统计及导出页面可以统计出一段时间内发电量，有效发电时间，最大出力等信息。

7 )预测实际曲线导出

通过导航可进入此子模块页面，在该子模块页面，用户可以将某个风场的一段时间的预测数据和实际出力数据导出到本地。 如下图所示：

8) 限电记录查询及导出

通过导航可进入此子模块页面，此子模块对限电记录进行导出。 首先要导出的时间段，点击确认按钮进入限电的列表页面，点击列表页面的导出按钮可以导

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出限电信息。

9.3.4 系统管理模块

1)系统管理模块包含如下模块：装机容量设置、风场管理、用户管理等.系统管理员模块只有管理员身份才能在界面进行操作。 2) 风场装机容量设置

在该子模块，用户可以根据实际情况对预测系统中所有风场的装机容量进行修改，提交之后，预测系统将按照新的装机容量对风电场进行预测，在风场没有填报第二天开机容量的情况下，系统会以该风场的装机容量为默认开机容量进行预测，因此修改装机容量对预测系统影响很大，需按照实际情况进行修改。 导航进入及展示页面见下图

3)风场管理

在该子模块，用户可以看到风场的基本信息。点击“编辑”进入风场编辑页面，管理员在该界面设置风场的名称等。修改完成后，点击“确认提交”按钮，完成设置。如下图所示：

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点击添加风机信息按钮，可以为该风电场添加风机类型及风机个数。

4)用户管理

在该子模块超级管理员用户（一般系统会自动初始化一个）可以增加新的用户和对原来的用户进行编辑、删除和密码修改等操作，目前系统提供二种用户，即：超级管理员、普通浏览用户。其中：超级管理员具有所有模块的使用功能；普通浏览用户可以浏览，不具有系统管理模块的使用权限。一般系统建议只设置一个超级管理员，其它用户由超级管理员统一添加，以免发生混乱。 导航进入及展示页面见下图

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5)风场限电设置

在该子模块的页面，管理员可以浏览一段时间内调度限电记录。 导航进入及展示页面见下图

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6)预测开机容量设置

在该子模块，用户根据实际情况设置未来一天的风电场开机情况，这里只需要填写某风场未来一天的总开机容量，不需要具体到每一台风机，提交之后，预测系统将根据用户填报的开机容量进行预测，如果不填，预测系统会按照默认全部开机的情况进行预测。 导航进入及展示页面见下图

7)运行监控信息

运行监控信息页面，可以查看到系统的运行日志信息，方便维护人员进行系统的维护，在该页面用户可以清晰地看到系统运行的错误信息。

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8) 用户操作日志查询及导出

该页面可以查看用户的操作日志，方便系统管理员对系统的管理，如下图所示：

9)服务器日志下载

当系统出现问题，风场管理人员可以下载tomcat服务器的日志信息，方便系统开发人员找到问题所在，解决系统问题。服务器日志下载页面如下图：

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10)数据库导出

数据库导出页面可以导出系统中的数据库数据，方便系统的维护，如下图：

11)重启系统服务

当系统出现问题时，管理员可以通过该页面重启系统，系统重启页面如下图：

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12)系统更新

由于风电装机速度很快，系统页面在这里提供了更新接口，由电科院提供更新包，然后由地方工作人员将更新包在此上传，即可完成预测系统的更新。 导航进入及展示页面见下图：

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