风电预测

为发挥风电数据价值并给企业带来额外收益，提出一种基于联盟合作博弈模型的风电数据定价方法。首先，提出一种考虑第三方监管的风电数据交易流程与风电数据定价思路。其次，通过数据交易获取邻近场站数据，使用向量自回归模型提高风电预测精度，从而在电力市场交易中降低不平衡成本，提高风电场整体发电利润，体现所交易数据的整体价值。然后，将数据交易前后产生的超额利润(即使用交易数据后的发电利润增加值)，以联盟合作博弈的方式分配给数据售卖方作为交易数据的定价结果，实现数据价值的定量衡量。最后，考虑风电时空特性通过最大化数据价值确定数据交易对象，实现风电数据的合理定价。算例分析结果表明，所提方法能够提升风电预测精度、增加风场发电利润，并实现风电数据定价的公平性与合理性。

针对目标气象预报数据缺失导致风电预测精度不足的问题，提出一种基于空间相关性和Stacking集成学习的风电功率预测方法。首先，分析目标风电场与相邻气象站点之间的空间相关性，根据相关系数极值点确定延迟时间，构建风速时移数据集；其次，利用Stacking集成方法融合多元算法，从多个数据观测角度预测目标风电场的风电功率，实现不同算法的优势互补，提升整体泛化能力，并采用粒子群优化算法搜索模型超参数，较好地平衡搜索时间与模型效果；最后，采用华东地区某风电场的实测数据验证了文中所提方法的有效性和准确性。结果表明，通过考虑不同位置的信息偏差，从数据输入和预测模型两方面可有效提高数据缺失情况下的风电预测精度。

为解决风电不确定性引起的系统爬坡能力不足、高比例风电接入时系统总运营成本偏高等问题，提出了计及改进灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的现货电能量市场出清模型。首先，分析了单台机组在出力状态、投入/退出过程中需要满足的爬坡速率约束，以及系统因净负荷波动需要满足的爬坡能力约束，提出了改进的灵活爬坡辅助服务产品。然后，以发电计划和机组状态为决策变量，构建了计及灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的目标函数。最后，通过两个算例从风电预测误差、风电渗透率和弃风惩罚成本等不同角度进行深入分析，验证所提出清模型的有效性。算例结果表明，所提出清模型既提高了系统运行的灵活性和经济性，又提升了高比例风电的消纳能力。

现有的混合储能系统控制策略难以在保持荷电状态(state of charge，SOC)处于合理范围的同时，满足未来时刻风电波动造成的混合储能系统超前充放电需求，因此提出一种考虑平抑未来时刻风电功率波动的混合储能系统超前模糊控制策略。 方法 首先，通过采用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition，EEMD)方法分解得到不同类型储能设备需要平抑的风电功率；其次，根据混合储能系统SOC和功率饱和程度整定功率修正参数，对混合储能系统输出功率进行修正；再次，由风电预测算法得到前瞻周期内风电功率预测值，根据前瞻周期内风电功率波动情况和超前控制理论整定提前充放电参数，校正储能系统输出功率；最后，以某风电场的实际数据为例，通过仿真验证了所提超前模糊控制策略的有效性。 结果 提出的控制策略不仅能够降低风电并网波动越限概率，显著减少总输出功率与目标功率偏差值，而且能够使混合储能系统的SOC控制在合理范围内。 结论 该策略可以为平抑风电波动的相关研究提供有益参考。

近海风电场普遍采用高压交流海缆接入电网，长距离交流海缆并网过电压问题突出；近海风电场升压站和风电机组均位于海上，运行维护难度大、成本高，对海上风电预测预警及远程监控技术提出了新的挑战；东中部受端电网负荷集中、特高压交直流落点密集，同时面临千万千瓦级海上风电接入，特高压直流闭锁引发频率和电压安全事件风险加大。上述因素严重阻碍我国海上风电开发进程，亟需突破海上风电场交流并网稳定运行关键技术，提升我国大规模海上风电开发利用水平。 依托国家863计划及国家电网公司科技项目，项目团队产学研用协同攻关，历时8年，突破了海上风电场并网的电压控制与过电压抑制、频率主动支撑与故障穿越、功率预测与台风预警、远程监控与安稳控制、集成优化设计等关键技术。 项目研发的海缆过电压试验平台、功率预测与台风预警系统、远程监控系统、安全稳定控制系统，已成功应用于我国首批海上风电场，确保了数百亿投资的稳定收益，实现了科研成果向生产应用的快速转化，推动了我国海上风电产业的快速健康发展，经济和社会效益显著。