中国短期风电功率预测技术现状与误差分析

王伟胜，王 铮，董 存，梁志峰，冯双磊，王 勃

（1. 新能源与储能运行控制国家重点实验室（中国电力科学研究院有限公司）,北京市100192；2. 国家电网有限公司,北京市100031）

0 引言

电力系统为实时平衡系统,电网调度运行的目标是保持发用电实时平衡［1］。风电出力主要受气候和环境因素的影响,随机变化的风速、风向导致风电场输出功率具有显著的随机性和波动性特征。随机波动的风电大规模并入电网,给电网的安全、稳定运行带来了挑战。对风电出力情况进行预测是应对上述问题的有效手段之一［2］。短期风电功率预测是以风电场环境因素、输出功率、风速、风向等数据建立功率预测模型,获得未来一段时间、逐时刻风电出力的技术。短期风电功率预测可将随机波动的风电出力变为基本已知［3-5］,是风电调度运行的基础,意义重大。

美国、德国、丹麦等欧美国家的电力调度采用市场方式,风电主要通过竞价方式参与市场交易［6］。在日前市场,风电场根据短期功率预测结果申报次日逐小时电量及其价格,进入日内及实时市场后,当日前申报电量偏大时,风电场需承担正备用采购费用；当日前申报电力偏低时,风电场需承担负备用采购费用或主动弃风损失。因此在电力市场环境下,短期风电功率预测对提高风电场经济效益、保障电力系统稳定运行具有重要作用［4］。

在中国以火电、水电等常规电源为主的电力系统中:风电占比较低时,只需调整常规电源出力跟踪变化的负荷,就能较好地实现发电和用电之间的实时平衡；……