本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)電場全場功率預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
由于風(fēng)是大氣壓力差引起的空氣流動所產(chǎn)生的，風(fēng)向和風(fēng)力的大小時刻都在變化。風(fēng)力發(fā)電具有波動性、間歇性和隨機性的特點。這些特點所導(dǎo)致的風(fēng)電場功率波動，會對地區(qū)電網(wǎng)整體運行產(chǎn)生影響，進而會影響到整個地區(qū)總網(wǎng)內(nèi)的電壓穩(wěn)定。因此，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電場特別是大容量風(fēng)力發(fā)電場接入電網(wǎng)時，就會給整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行帶來一定的隱患。同時，這些波動性、間歇性和隨機性的特點，也會嚴重影響風(fēng)機的發(fā)電效率和使用壽命。
在此背景下風(fēng)電場的功率預(yù)測，有2個目的意義：第一個是提供預(yù)測的風(fēng)場發(fā)電信息給電網(wǎng)調(diào)度，供電網(wǎng)調(diào)度安排后續(xù)的并網(wǎng)運行計劃，這對風(fēng)場的順利并網(wǎng)以及限電調(diào)度等都至關(guān)重要。第二個是為了更好地安排維修、生產(chǎn)計劃，預(yù)測未來電能產(chǎn)生的情況，在安全運行的前提下，盡量維修維護作業(yè)排產(chǎn)在產(chǎn)能低的情況下進行，從而帶來更高的經(jīng)濟效益。
然而，風(fēng)電場只通過計算預(yù)測未來風(fēng)速數(shù)據(jù)，其獲得的數(shù)據(jù)精確度不是很高，若其采用天氣預(yù)報信息，則會提供數(shù)據(jù)預(yù)測的精度，有利于功率預(yù)測的準確性，另一方面，現(xiàn)有全場風(fēng)電場分別較廣，很多風(fēng)場的氣象數(shù)據(jù)資源并不理想，存在有些項目氣象資源覆蓋范圍小，或者沒有氣象資源情況。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)電場全場功率預(yù)測方法，在有無氣象預(yù)報數(shù)據(jù)下都可以進行運作，因此極大的提升了系統(tǒng)的適應(yīng)性，當(dāng)有氣象信息的情況下可以進一步提升預(yù)測精度。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：
一種風(fēng)電場全場功率預(yù)測方法，所述的全場包括多個風(fēng)電場，所述的方法包括各風(fēng)電場分別判斷是否可以獲取天氣預(yù)報信息，當(dāng)判斷結(jié)果為是時，風(fēng)電場根據(jù)天氣預(yù)報信息進行功率預(yù)測、或?qū)⑻鞖忸A(yù)報信息結(jié)合風(fēng)電場預(yù)測的風(fēng)速進行功率預(yù)測；當(dāng)判斷結(jié)果為否時，風(fēng)電場通過歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練風(fēng)速預(yù)測模型，由該風(fēng)速預(yù)測模型運算得出預(yù)測風(fēng)速，并根據(jù)該預(yù)測風(fēng)速進行功率預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果發(fā)送至電網(wǎng)調(diào)度中心，供電網(wǎng)調(diào)度中心根據(jù)預(yù)測的功率安排后續(xù)的并網(wǎng)運行計劃，及安排維修維護作業(yè)在電量產(chǎn)能低的時間段/區(qū)域進行。
在上述方案中，各風(fēng)電場根據(jù)實際情況，來進行功率預(yù)測，其中，各風(fēng)電場在有氣象數(shù)據(jù)的時候，先根據(jù)氣象數(shù)據(jù)進行功率預(yù)測，在沒有氣象數(shù)據(jù)時，則通過風(fēng)電場自身預(yù)測的風(fēng)速進行功率預(yù)測。如此，則有利于提高全場風(fēng)電場的功率預(yù)測精度。最后在對各風(fēng)電場的功率相加求和得出最終全場功率。風(fēng)電場的功率預(yù)測，有兩個目的意義：第一個是提供預(yù)測的風(fēng)場發(fā)電信息給電網(wǎng)調(diào)度，供電網(wǎng)調(diào)度安排后續(xù)的并網(wǎng)運行計劃，這對風(fēng)場的順利并網(wǎng)以及限電調(diào)度等都至關(guān)重要；第二個是為了更好地安排維修、生產(chǎn)計劃，預(yù)測未來電能產(chǎn)生的情況，在安全運行的前提下，盡量維修維護作業(yè)排產(chǎn)在產(chǎn)能低的情況下進行，從而帶來更高的經(jīng)濟效益。
本發(fā)明中，各風(fēng)電場判斷是否可以獲得氣象資源中的預(yù)測數(shù)據(jù)，如果有氣象數(shù)據(jù)，則根據(jù)氣象數(shù)據(jù)進行功率預(yù)測，如果沒有氣象數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)測的風(fēng)速數(shù)據(jù)進行功率預(yù)測。這樣設(shè)計主要考慮風(fēng)速預(yù)測數(shù)據(jù)并不是所有風(fēng)場都可以獲取，通過這樣的設(shè)計既保留了傳統(tǒng)的時序預(yù)測方式，又可以對存在氣象數(shù)據(jù)的風(fēng)場進一步提高預(yù)測的準確性。
優(yōu)選的，所述的風(fēng)電場通過歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練風(fēng)速預(yù)測模型，由該風(fēng)速預(yù)測模型運算得出預(yù)測風(fēng)速，并根據(jù)該預(yù)測風(fēng)速進行功率預(yù)測包括以下步驟：
s1、建立各風(fēng)電場的風(fēng)速時序預(yù)測模型，通過該風(fēng)速時序預(yù)測模型預(yù)測風(fēng)速信息；
s2、將全場同類型的風(fēng)機根據(jù)歷史數(shù)據(jù)建立模型，并通過風(fēng)速、溫度、功率、偏航、風(fēng)向?qū)傩赃M行模型訓(xùn)練，建立同類型的風(fēng)機的風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)；
s3、對步驟s2建立的各模型分別輸入對應(yīng)的預(yù)測的風(fēng)速信息，利用模型回歸原理計算出對應(yīng)預(yù)測功率。其中，所述的預(yù)測的風(fēng)速信息為步驟s1中通過風(fēng)速時序預(yù)測模型預(yù)測的風(fēng)速信息。
優(yōu)選的，在步驟s1中，所述的建立各風(fēng)電場的風(fēng)速時序預(yù)測模型，包括以各風(fēng)電場風(fēng)機的歷史數(shù)據(jù)為模型，提取風(fēng)速、風(fēng)向、溫度屬性進行模型訓(xùn)練，建立風(fēng)速時序預(yù)測模型。其中，所述的歷史數(shù)據(jù)包括各風(fēng)電場過去一定時間段內(nèi)的運行數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，所述的風(fēng)速時序預(yù)測模型使用arima模型，根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)和風(fēng)機當(dāng)前運行數(shù)據(jù)生成預(yù)測風(fēng)速信息。
優(yōu)選的，所述的風(fēng)速時序預(yù)測模型使用arima模型(自回歸移動平均模型)進行數(shù)據(jù)列學(xué)習(xí)，每日的風(fēng)速數(shù)據(jù)可以看作是隨著時間的推移而形成的一個隨機時間序列，通過對該時間序列上風(fēng)速值的隨機性、平穩(wěn)性以及季節(jié)性等因素的分析，將這些當(dāng)日風(fēng)速值之間所具有的相關(guān)性或依存關(guān)系用數(shù)學(xué)模型描述出來，從而達到利用過去及現(xiàn)在的風(fēng)速信息來預(yù)測未來風(fēng)速情況的目的。
優(yōu)選的，所述的步驟s1包括以下步驟：
s101、獲取各風(fēng)電場風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)，對所述歷史數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，形成風(fēng)速時間序列；
s102、對步驟s101中的風(fēng)速時間序列的風(fēng)速值的隨機性、平穩(wěn)性以及季節(jié)性因素進行分析；
s103、將當(dāng)日風(fēng)速值之間所具有的相關(guān)性或依存關(guān)系用數(shù)學(xué)模型描述出來，從而利用過去及現(xiàn)在的風(fēng)速信息來預(yù)測未來風(fēng)速信息。
優(yōu)選的，所述的歷史數(shù)據(jù)為風(fēng)電場過去10-80天內(nèi)的運行數(shù)據(jù)，最優(yōu)選的，所述的歷史數(shù)據(jù)為過去30天內(nèi)的運行數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，所述的根據(jù)天氣預(yù)報信息進行功率預(yù)測包括以下步驟：
s201、建立各風(fēng)電場的針對天氣預(yù)報的預(yù)測模型；
s202、獲取各風(fēng)電場的天氣預(yù)報參數(shù)，并輸入至步驟s201中的預(yù)測模型中，獲得預(yù)測結(jié)果。
優(yōu)選的，在步驟s201中，包括獲取風(fēng)電場地理位置對應(yīng)的天氣預(yù)報信息、風(fēng)電場歷史測風(fēng)數(shù)據(jù)、風(fēng)電場輸出功率歷史數(shù)據(jù)、風(fēng)電場的地理位置信息以及風(fēng)機的參數(shù)，并對各數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練，獲得風(fēng)電場針對天氣預(yù)報的預(yù)測模型。
優(yōu)選的，所述的獲取風(fēng)電場地理位置對應(yīng)的天氣預(yù)報信息包括，風(fēng)電廠自動連接天氣預(yù)報服務(wù)器并由該服務(wù)器直接獲取該風(fēng)電場所在地理位置對應(yīng)的天氣預(yù)報信息，所述的天氣預(yù)報信息至少包括風(fēng)速信息、風(fēng)向信息、氣溫信息、氣壓信息及濕度信息。當(dāng)然的，也可以人工輸入對應(yīng)的天氣預(yù)報數(shù)信息。
優(yōu)選的，所述的結(jié)合天氣預(yù)報信息及風(fēng)電場預(yù)測的風(fēng)速進行功率預(yù)測包括以下步驟：
s301、根據(jù)天氣預(yù)報信息，獲取風(fēng)速變化預(yù)測數(shù)據(jù)；
s302、根據(jù)風(fēng)電場歷史數(shù)據(jù)，建立風(fēng)速時序預(yù)測模型，獲得與步驟s301中的風(fēng)速變化預(yù)測數(shù)據(jù)相同時間段內(nèi)的風(fēng)速變化預(yù)測數(shù)據(jù)；
s302、根據(jù)步驟s301和步驟s302中得出的風(fēng)速變化預(yù)測數(shù)據(jù)進行平均計算得出優(yōu)化后的預(yù)測風(fēng)速；
s303、根據(jù)步驟s302中的優(yōu)化后的預(yù)測風(fēng)速進行功率預(yù)測。
在上述方案中，通過結(jié)合天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和風(fēng)電場預(yù)測數(shù)據(jù)進行功率預(yù)測，可以減小誤差，達到較為接近實際的優(yōu)化數(shù)據(jù)。
另一方面，本發(fā)明中，步驟s2中的風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)對于功率預(yù)測的結(jié)果非常重要，將s1中獲得的預(yù)測的風(fēng)速信息與該風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)相對應(yīng)即可獲得預(yù)測的功率，因此為了提高該風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)的準確度，本發(fā)明中，風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)的獲取包括以下步驟：
s401、獲取風(fēng)機歷史數(shù)據(jù)，所述的歷史數(shù)據(jù)包括了風(fēng)機的風(fēng)速值和該風(fēng)速值對應(yīng)的實測功率值；
s402、按照步驟s401中的歷史數(shù)據(jù)繪制風(fēng)速功率散點圖，對歷史數(shù)據(jù)進行人工監(jiān)督標記，并剔除錯誤/異常的數(shù)據(jù)；
s403、由該風(fēng)速功率散點圖確定風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)；
其中，在步驟s401中，還包括對歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗去除干擾或者錯誤產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；
優(yōu)選的，所述的對歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗去除干擾或者錯誤產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括去除功率為0、功率為負數(shù)、風(fēng)速為0、風(fēng)速為負數(shù)、功率大于風(fēng)機實際功率1.2倍以上的數(shù)據(jù)項。
其特征在于，在步驟s403中，包括在風(fēng)速功率散點圖上以預(yù)設(shè)風(fēng)速間隔劃分區(qū)間，分別確定各區(qū)間的中值點，并按照各中值點構(gòu)造風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線。
優(yōu)選的，所述的步驟s403中還包括以下步驟：
以每n米風(fēng)速作為切分點，對風(fēng)速功率散點圖進行分組，獲得多個組；分別對每個組內(nèi)的數(shù)據(jù)進行中值法計算，確定每個組內(nèi)的中值點；根據(jù)各中值點構(gòu)造風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線；優(yōu)選的，所述的n為0.05-1，優(yōu)選的，所述的n為0.1。優(yōu)選的，所述的根據(jù)各中值點構(gòu)造風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線包括對各中值點進行連線并平滑處理，優(yōu)選的，所述的平滑處理包括通過最小二乘法對各中值點進行擬合。
在預(yù)測功率之后，還對預(yù)測結(jié)果進行了輸出展示，以提示工作人員，比如通過顯示屏顯示預(yù)測信息，該預(yù)測信息的顯示界面包括：當(dāng)前風(fēng)場數(shù)據(jù)顯示區(qū)，用戶可以選擇被監(jiān)控的不同風(fēng)場，選擇后顯示當(dāng)前風(fēng)場的運行匯總數(shù)據(jù)，當(dāng)前風(fēng)機數(shù)量，當(dāng)前運行的總體功率以及當(dāng)前風(fēng)場的平均風(fēng)速。
優(yōu)選的，通過圖表的方式顯示功率預(yù)測數(shù)據(jù)：圖表區(qū)顯示72小時發(fā)電功率曲線，該曲線圖中顯示2條功率曲線，該2條功率曲線顏色不同以區(qū)別開實際發(fā)電功率和預(yù)測發(fā)電功率，比如通過綠色線表示實際發(fā)電功率曲線，藍色線表示依照后臺預(yù)測模型運算產(chǎn)生的預(yù)測發(fā)電功率曲線。過往數(shù)據(jù)顯示24小時，未來預(yù)測數(shù)據(jù)顯示48小時。優(yōu)選的，還包括重要數(shù)據(jù)顯示區(qū)，顯示當(dāng)前預(yù)測的全場功率的主要參數(shù)以及預(yù)測數(shù)據(jù)信息。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。
本發(fā)明的風(fēng)電場全場功率預(yù)測方法利用灰度分析理論，結(jié)合時序分析，在存在天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和風(fēng)資源數(shù)據(jù)情況下，在輔助以風(fēng)速預(yù)測分析可以進一步提升預(yù)測正確性。
性能提升：很多風(fēng)場的氣象數(shù)據(jù)資源并不理想，存在有些項目氣象資源覆蓋范圍小，或者沒有氣象資源情況，本方法中在有無氣象預(yù)報數(shù)據(jù)下都可以進行運作，因此極大的提升了系統(tǒng)的適應(yīng)性，當(dāng)有氣象信息情況下可以進一步提升預(yù)測精度。
功能擴展：本方法中模型訓(xùn)練方式流程確定，只要通過學(xué)習(xí)不同的風(fēng)機類型，就可以進行橫向擴展，可以快速的擴充未來可以識別的風(fēng)機種類。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的描述。
附圖說明
附圖作為本發(fā)明的一部分，用來提供對本發(fā)明的進一步的理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：
圖1是本發(fā)明的風(fēng)電場全場功率預(yù)測方法控制流程圖。
需要說明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的構(gòu)思范圍，而是通過參考特定實施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本發(fā)明的概念。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
實施例
參見圖1所示，本發(fā)明提供一種風(fēng)電場全場功率預(yù)測方法，所述的全場包括多個風(fēng)電場，所述的方法包括各風(fēng)電場分別判斷是否可以獲取天氣預(yù)報信息，當(dāng)判斷結(jié)果為是時，風(fēng)電場根據(jù)天氣預(yù)報信息進行功率預(yù)測、或?qū)⑻鞖忸A(yù)報信息結(jié)合風(fēng)電場預(yù)測的風(fēng)速進行功率預(yù)測；當(dāng)判斷結(jié)果為否時，風(fēng)電場通過歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練風(fēng)速預(yù)測模型，由該風(fēng)速預(yù)測模型運算得出預(yù)測風(fēng)速，并根據(jù)該預(yù)測風(fēng)速進行功率預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果發(fā)送至電網(wǎng)調(diào)度中心，供電網(wǎng)調(diào)度中心根據(jù)預(yù)測的功率安排后續(xù)的并網(wǎng)運行計劃，及安排維修維護作業(yè)在電量產(chǎn)能低的時間段/區(qū)域進行。
在上述方案中，各風(fēng)電場根據(jù)實際情況，來進行功率預(yù)測，其中，各風(fēng)電場在有氣象數(shù)據(jù)的時候，先根據(jù)氣象數(shù)據(jù)進行功率預(yù)測，在沒有氣象數(shù)據(jù)時，則通過風(fēng)電場自身預(yù)測的風(fēng)速進行功率預(yù)測。如此，則有利于提高全場風(fēng)電場的功率預(yù)測精度。最后在對各風(fēng)電場的功率相加求和得出最終全場功率。風(fēng)電場的功率預(yù)測，有兩個目的意義：第一個是提供預(yù)測的風(fēng)場發(fā)電信息給電網(wǎng)調(diào)度，供電網(wǎng)調(diào)度安排后續(xù)的并網(wǎng)運行計劃，這對風(fēng)場的順利并網(wǎng)以及限電調(diào)度等都至關(guān)重要；第二個是為了更好地安排維修、生產(chǎn)計劃，預(yù)測未來電能產(chǎn)生的情況，在安全運行的前提下，盡量維修維護作業(yè)排產(chǎn)在產(chǎn)能低的情況下進行，從而帶來更高的經(jīng)濟效益。
本發(fā)明中，各風(fēng)電場判斷是否可以獲得氣象資源中的預(yù)測數(shù)據(jù)，如果有氣象數(shù)據(jù)，則根據(jù)氣象數(shù)據(jù)進行功率預(yù)測，如果沒有氣象數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)測的風(fēng)速數(shù)據(jù)進行功率預(yù)測。這樣設(shè)計主要考慮風(fēng)速預(yù)測數(shù)據(jù)并不是所有風(fēng)場都可以獲取，通過這樣的設(shè)計既保留了傳統(tǒng)的時序預(yù)測方式，又可以對存在氣象數(shù)據(jù)的風(fēng)場進一步提高預(yù)測的準確性。
優(yōu)選的，所述的風(fēng)電場通過歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練風(fēng)速預(yù)測模型，由該風(fēng)速預(yù)測模型運算得出預(yù)測風(fēng)速，并根據(jù)該預(yù)測風(fēng)速進行功率預(yù)測包括以下步驟：
s1、建立各風(fēng)電場的風(fēng)速時序預(yù)測模型，通過該風(fēng)速時序預(yù)測模型預(yù)測風(fēng)速信息；
s2、將全場同類型的風(fēng)機根據(jù)歷史數(shù)據(jù)建立模型，并通過風(fēng)速、溫度、功率、偏航、風(fēng)向?qū)傩赃M行模型訓(xùn)練，建立同類型的風(fēng)機的風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)；
s3、對步驟s2建立的各模型分別輸入對應(yīng)的預(yù)測的風(fēng)速信息，利用模型回歸原理計算出對應(yīng)預(yù)測功率。其中，所述的預(yù)測的風(fēng)速信息為步驟s1中通過風(fēng)速時序預(yù)測模型預(yù)測的風(fēng)速信息。
優(yōu)選的，在步驟s1中，所述的建立各風(fēng)電場的風(fēng)速時序預(yù)測模型，包括以各風(fēng)電場風(fēng)機的歷史數(shù)據(jù)為模型，提取風(fēng)速、風(fēng)向、溫度屬性進行模型訓(xùn)練，建立風(fēng)速時序預(yù)測模型。其中，所述的歷史數(shù)據(jù)包括各風(fēng)電場過去一定時間段內(nèi)的運行數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，所述的風(fēng)速時序預(yù)測模型使用arima模型，根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)和風(fēng)機當(dāng)前運行數(shù)據(jù)生成預(yù)測風(fēng)速信息。
優(yōu)選的，所述的風(fēng)速時序預(yù)測模型使用arima模型(自回歸移動平均模型)進行數(shù)據(jù)列學(xué)習(xí)，每日的風(fēng)速數(shù)據(jù)可以看作是隨著時間的推移而形成的一個隨機時間序列，通過對該時間序列上風(fēng)速值的隨機性、平穩(wěn)性以及季節(jié)性等因素的分析，將這些當(dāng)日風(fēng)速值之間所具有的相關(guān)性或依存關(guān)系用數(shù)學(xué)模型描述出來，從而達到利用過去及現(xiàn)在的風(fēng)速信息來預(yù)測未來風(fēng)速情況的目的。
優(yōu)選的，所述的步驟s1包括以下步驟：
s101、獲取各風(fēng)電場風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)，對所述歷史數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，形成風(fēng)速時間序列；
s102、對步驟s101中的風(fēng)速時間序列的風(fēng)速值的隨機性、平穩(wěn)性以及季節(jié)性因素進行分析；
s103、將當(dāng)日風(fēng)速值之間所具有的相關(guān)性或依存關(guān)系用數(shù)學(xué)模型描述出來，從而利用過去及現(xiàn)在的風(fēng)速信息來預(yù)測未來風(fēng)速信息。
優(yōu)選的，所述的歷史數(shù)據(jù)為風(fēng)電場過去10-80天內(nèi)的運行數(shù)據(jù)，最優(yōu)選的，所述的歷史數(shù)據(jù)為過去30天內(nèi)的運行數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，所述的根據(jù)天氣預(yù)報信息進行功率預(yù)測包括以下步驟：
s201、建立各風(fēng)電場的針對天氣預(yù)報的預(yù)測模型；
s202、獲取各風(fēng)電場的天氣預(yù)報參數(shù)，并輸入至步驟s201中的預(yù)測模型中，獲得預(yù)測結(jié)果。
優(yōu)選的，在步驟s201中，包括獲取風(fēng)電場地理位置對應(yīng)的天氣預(yù)報信息、風(fēng)電場歷史測風(fēng)數(shù)據(jù)、風(fēng)電場輸出功率歷史數(shù)據(jù)、風(fēng)電場的地理位置信息以及風(fēng)機的參數(shù)，并對各數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練，獲得風(fēng)電場針對天氣預(yù)報的預(yù)測模型。
優(yōu)選的，所述的獲取風(fēng)電場地理位置對應(yīng)的天氣預(yù)報信息包括，風(fēng)電廠自動連接天氣預(yù)報服務(wù)器并由該服務(wù)器直接獲取該風(fēng)電場所在地理位置對應(yīng)的天氣預(yù)報信息，所述的天氣預(yù)報信息至少包括風(fēng)速信息、風(fēng)向信息、氣溫信息、氣壓信息及濕度信息。當(dāng)然的，也可以人工輸入對應(yīng)的天氣預(yù)報數(shù)信息。
優(yōu)選的，所述的結(jié)合天氣預(yù)報信息及風(fēng)電場預(yù)測的風(fēng)速進行功率預(yù)測包括以下步驟：
s301、根據(jù)天氣預(yù)報信息，獲取風(fēng)速變化預(yù)測數(shù)據(jù)；
s302、根據(jù)風(fēng)電場歷史數(shù)據(jù)，建立風(fēng)速時序預(yù)測模型，獲得與步驟s301中的風(fēng)速變化預(yù)測數(shù)據(jù)相同時間段內(nèi)的風(fēng)速變化預(yù)測數(shù)據(jù)；
s302、根據(jù)步驟s301和步驟s302中得出的風(fēng)速變化預(yù)測數(shù)據(jù)進行平均計算得出優(yōu)化后的預(yù)測風(fēng)速；
s303、根據(jù)步驟s302中的優(yōu)化后的預(yù)測風(fēng)速進行功率預(yù)測。
在上述方案中，通過結(jié)合天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和風(fēng)電場預(yù)測數(shù)據(jù)進行功率預(yù)測，可以減小誤差，達到較為接近實際的優(yōu)化數(shù)據(jù)。
另一方面，本發(fā)明中，步驟s2中的風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)對于功率預(yù)測的結(jié)果非常重要，將s1中獲得的預(yù)測的風(fēng)速信息與該風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)相對應(yīng)即可獲得預(yù)測的功率，因此為了提高該風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)的準確度，本發(fā)明中，風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)的獲取包括以下步驟：
s401、獲取風(fēng)機歷史數(shù)據(jù)，所述的歷史數(shù)據(jù)包括了風(fēng)機的風(fēng)速值和該風(fēng)速值對應(yīng)的實測功率值；
s402、按照步驟s401中的歷史數(shù)據(jù)繪制風(fēng)速功率散點圖，對歷史數(shù)據(jù)進行人工監(jiān)督標記，并剔除錯誤/異常的數(shù)據(jù)；
s403、由該風(fēng)速功率散點圖確定風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線數(shù)據(jù)；
其中，在步驟s401中，還包括對歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗去除干擾或者錯誤產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；
優(yōu)選的，所述的對歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗去除干擾或者錯誤產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括去除功率為0、功率為負數(shù)、風(fēng)速為0、風(fēng)速為負數(shù)、功率大于風(fēng)機實際功率1.2倍以上的數(shù)據(jù)項。
其特征在于，在步驟s403中，包括在風(fēng)速功率散點圖上以預(yù)設(shè)風(fēng)速間隔劃分區(qū)間，分別確定各區(qū)間的中值點，并按照各中值點構(gòu)造風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線。
優(yōu)選的，所述的步驟s403中還包括以下步驟：
以每n米風(fēng)速作為切分點，對風(fēng)速功率散點圖進行分組，獲得多個組；分別對每個組內(nèi)的數(shù)據(jù)進行中值法計算，確定每個組內(nèi)的中值點；根據(jù)各中值點構(gòu)造風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線；優(yōu)選的，所述的n為0.05-1，優(yōu)選的，所述的n為0.1。優(yōu)選的，所述的根據(jù)各中值點構(gòu)造風(fēng)速對應(yīng)功率的曲線包括對各中值點進行連線并平滑處理，優(yōu)選的，所述的平滑處理包括通過最小二乘法對各中值點進行擬合。
在預(yù)測功率之后，還對預(yù)測結(jié)果進行了輸出展示，以提示工作人員，比如通過顯示屏顯示預(yù)測信息，該預(yù)測信息的顯示界面包括：當(dāng)前風(fēng)場數(shù)據(jù)顯示區(qū)，用戶可以選擇被監(jiān)控的不同風(fēng)場，選擇后顯示當(dāng)前風(fēng)場的運行匯總數(shù)據(jù)，當(dāng)前風(fēng)機數(shù)量，當(dāng)前運行的總體功率以及當(dāng)前風(fēng)場的平均風(fēng)速。
優(yōu)選的，通過圖表的方式顯示功率預(yù)測數(shù)據(jù)：圖表區(qū)顯示72小時發(fā)電功率曲線，該曲線圖中顯示2條功率曲線，該2條功率曲線顏色不同以區(qū)別開實際發(fā)電功率和預(yù)測發(fā)電功率，比如通過綠色線表示實際發(fā)電功率曲線，藍色線表示依照后臺預(yù)測模型運算產(chǎn)生的預(yù)測發(fā)電功率曲線。過往數(shù)據(jù)顯示24小時，未來預(yù)測數(shù)據(jù)顯示48小時。優(yōu)選的，還包括重要數(shù)據(jù)顯示區(qū)，顯示當(dāng)前預(yù)測的全場功率的主要參數(shù)以及預(yù)測數(shù)據(jù)信息。
本發(fā)明的風(fēng)電場全場功率預(yù)測方法利用灰度分析理論，結(jié)合時序分析，在存在天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和風(fēng)資源數(shù)據(jù)情況下，在輔助以風(fēng)速預(yù)測分析可以進一步提升預(yù)測正確性。
性能提升：很多風(fēng)場的氣象數(shù)據(jù)資源并不理想，存在有些項目氣象資源覆蓋范圍小，或者沒有氣象資源情況，本方法中在有無氣象預(yù)報數(shù)據(jù)下都可以進行運作，因此極大的提升了系統(tǒng)的適應(yīng)性，當(dāng)有氣象信息情況下可以進一步提升預(yù)測精度。
功能擴展：本方法中模型訓(xùn)練方式流程確定，只要通過學(xué)習(xí)不同的風(fēng)機類型，就可以進行橫向擴展，可以快速的擴充未來可以識別的風(fēng)機種類。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專利的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明方案的范圍內(nèi)。