风功率预测

现有合同电量分解方法大多没有考虑风电不确定性的影响及未与发电计划协同优化，导致到期合同电量往往未能够得到充分执行。提出一种考虑风电不确定性和检修计划影响的短期合同电量协同分解优化新模型及算法，使得到期时合同电量能够公平合理地充分执行。首先，以发电成本、合同偏差成本及风电品质风险成本最小为目标，构建短期合同电量分解到天的优化模型及算法，得到每天预计完成的合同电量。然后，基于日前及日内短期及超短期负荷及风功率预测信息，分别构建考虑合同完成度的日前鲁棒发电计划及日内重调度优化模型及算法，在保证对负荷尽可能供电及系统安全约束满足的前提下，实现风功率充分消纳及每日合同电量的充分执行。在此基础上，对每日未完成的合同电量，通过后续日合同电量的滚动修正进一步加以实现，从而保证到期时短期合同电量能够得到充分执行。算例证实了该模型及算法的可行性和先进性。

综合能源公司一直致力于新能源综合利用开发及智能微电网技术应用。该公司联合知名高校利用两年时间进行了“源-网-荷-储”集成优化能源系统设计开发，综合应用分布式光伏发电、风力发电、电池储能、分布式供热、电力需求侧相应等技术手段，突破了短期风功率预测、电网互动管理等多项技术难题，优化协调“源-网-荷-储”系统中相关设备运行，提升局部电网运行水平，实现对光储充微电网系统的在线监测、历史数据存储、发电预测、负荷预测、日前优化调度功能；实现微网与配网之间的模拟互动管理，微网向配网上传功率计划，并参与上网电价竞价，根据配网交易结果制定日前调度计划，提高清洁能源就地消纳能力同时解决其产生的电网波动性等问题，改善电网电能质量。

本项目通过对风电场短期气象预报系统数据同化技术的研究，研制成功了适用于风功率预测系统的集合预报技术和集合三维变分技术，并成功研制出融合集合三维变分技术和集合预报技术的风电场短期数值气象预报系统，并通过对软硬件结合层面的深度优化工作，建立了业务化的风电场短期数值气象预报系统。

本案例基于电力中长期“六签”框架体系，设计源网荷储互动时段分化方法及分时段价格形成机制，包括基于风功率预测曲线的时段划分和基于供需比的时段划分；在此基础上，根据日内全网风电出力情况，建立更短周期内的源网荷储互动响应策略。面向多方共赢的源网荷储互动交易激励机制设计深入分析源网荷储互动响应机理，明晰源网荷储互动交易利益来源，构建市场主体贡献度量化模型，建立以多方共赢为目的的源网荷储互动利益分配机制；同时，探索支撑源网荷储互动可持续发展策略，构建源网荷储互动响应循环圈。面向价值共享的源网荷储互动增值服务模式研究基于大数据技术，深入分析源网荷储互动交易数据特点，挖掘潜在价值，探索源网荷储互动交易价值提升策略，针对不同层面的市场主体，提出源网荷储互动增值服务模式。源网荷储互动效益分析及评估体系构建从电网侧、电源侧、负荷侧、社会侧等不同维度分析源网荷储互动效益，构建全面的源网荷储互动效益评估指标体系及量化模型，并选取合适的评价方法，结合实际数据分析源网荷储互动成效，深入分析源网荷储互动对碳中和目标促进效果。

针对目前风功率预测采用确定性风电功率模型无法准确描述风机出力统计特性的问题，本文提出了风电功率统计云模型。构建该模型首先需要对功率数据进行划分，并采用改进Bin法及数据拟合滤除干扰数据；其 次，通过已知及未知隶属度逆向云发生器分别求取统计云模型的腰部及上部数据的期望、熵和超熵；最后，将风速数据传入由X条件云发生器及正向云发生器组成的统计云模型。生成的风电功率云滴与实测风电功率数据对比表明：所提模型风电功率频率线性相关系数高达0.8868，有效模拟了风机出力统计特性。