风电功率预测技术及发展现状论文_杨婷,王亚楠,刘修彬

风电功率预测技术及发展现状论文_杨婷,王亚楠,刘修彬

(鲁能新能源(集团)有限公司甘肃分公司 甘肃 730070)

摘要:近年来随着我国经济社会的健康发展,社会的用电量需求也持续增加,为减少发电过程对自然环境的污染,积极发展绿色能源是未来的趋势,本文分析了风电技术的意义,介绍了风电功率预测技术的作用与实现方式,并分析了当前风电功率预测技术的发展现状与存在的一些问题,只有不断加深对风电功率预测技术的研究,尽量解决这些问题,才能不断推动我国风电产业的健康稳定发展。

关键词:新能源;风电功率预测技术;风电开发

引言

风电能源是我国绿色能源中的重要组成,功率的不稳定输出是风电系统存在的最大问题,风电功率预测技术是维护风电系统安全稳定运行的关键技术,可以尽可能地解决风电系统的功率稳定问题,对该技术的研究可以助力我国风电产业的发展,推动绿色能力在我国经济产业中的普及与推广。

1风电技术的发展意义

随着经济社会的不断发展,我国迎来了包括基础设施建设在内的全方位发展高潮,用电量作为衡量地区经济水平的重要标志指标之一,全社会对电能的需要也日益增加。当前,我国的电能来源以煤炭火电为主,对周围环境的污染较大,资源利用率不高,同时能源不可持续,绿水青山就是金山银山,近年来,党和国家不断强调要求发展绿色新能量技术,尝试用更加清洁的能源取代化石能源,以达到绿色节能的目的。风能是绿色能源中的重要组成,取之不竭,用之不尽,且建设成本较低,较为适合我国的国情,在西北等欠发达地区,风能资源充足,为风电设施的建设提供了非常好的地理基础,因此风电技术在我国具有重要的研究意义与应用前景。

虽然风电技术具有很多优势,但是在实际应用中依然存在着许多技术问题,因此需要相关部门与技术力量不断加大研究力度,增加风电技术的环境适应能力与能量转换效率,为国民经济提供充足的能源保障,为社会发展做出更大的贡献。

2风电功率预测技术概述

由于风电设施多安装在风力资源丰富的山区或空旷地区,受气候和天气因素影响较大,风力不稳定的情况常常发生,因此风电设施输出的电功率也存在着较大不稳定因素,经常存在着一定的波动,风电功率预测技术就是为了解决这一问题,即通过相关技术实现对风电场工作输出的电功率进行分析预测的技术,通过这项技术可以有效地为整个电力系统的安全稳定运行保驾护航。通过风电功率预测技术,还可以为风电设施的检修安排与计划进行数据指导,大幅提升风电设施的能量转换效率,提供安全稳定的电能供应,进而获得更多的经济收益。

在我国的实际应用中,基于我国的地理特点与发展情况,风电功率预测技术一般会采用物理方法和统计方法。其中物理方法为通过采集包括风向、风速、气温在内的气象数据以及风电设施所在地区附近的包括障碍物、等高线在内的地理数据进行综合分析,对风电场的风电功率进行研判预测。而统计方法则是根据当地气象信息的历史统计数据进行综合分析,基于大数据预测风电设施所受天气的影响,在此基础上使用现场所测的实际数据对未来的风电功率进行预测。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆两种方法虽然在原理和实现过程上都存在着较大差异,但是在实际应用中存在着很大程度上的互补,经常会结合两种方法对风电场的功率情况进行综合分析,以更好的结合当前地理气象条件与历史统计数据,预测出更加客观真实的功率数据。

3风电功率预测技术的发展现状

随着风电技术的不断应用普及,人们在实际应用中不断地发现一些风电功率预测技术的不足与劣势,并通过相关研究与努力对其中部分劣势进行了优化与解决,下面对其进行分析:

3.1历史数据较为缺乏

从前文的分析中可以看出,风电功率预测技术,尤其是统计方法是高度依赖于历史数据的数量和质量的,历史数据直接影响着预测准确率与稳定性,由于我国的气象数据系统建立较晚,早年也缺乏对气象数据的重视,对数据的整理与分享工作不够重视,导致近年来基于数据统计的研究工作缺乏数据支撑,发展较为乏力,研究人员在分析研判我国的风电场数据时常常要参考借助国外帆布的气象数据,由于国内外地理环境与气象标准的差异,这种数据匮乏的现状很大程度上限制了我国风电功率预测技术的发展。除此之外,我国已有的大多数风电设施所配备的基础设施,尤其是数据检测统计设施较为落后,缺乏高灵敏度的完善测风系统,无法实现高效监控风能资源的功能,对现有数据也无法很好地进行记录、分析与分享。我国从业人员也不断认识到了这个问题,在新建的风电设施中很多都加入了先进的数据收集设备,并投资建立了综合分析系统与数据库,相信在未来我国也会拥有综合全面的风电数据分享平台。

3.2风电功率预测技术的成本较高

风电功率预测技术在实际应用时,其成本控制方面还存在着较大问题,随着我国电网系统的不断发展升级,其规模也愈加庞大,在这种条件下,风电机组的开启关闭所需要的费用与其他代价也愈加庞大,如果无法很好地控制风电功率预测技术的技术成本,会对电网设施的经济效益带来较大影响。为了尽量减小这种损失,会对风电功率预测技术的技术使用频率进行合理限制,通过提升技术应用频率的合理性来降低风电功率预测技术的技术应用成本,一定程度上可以提升风电电网系统的经济效益。

3.3预测结果与真实数据还存在着较大差距

在现阶段的技术水平下,我国对现有风电设施的功率预测技术与实际功率输出情况仍存在着较大差异,这种差异在风电场的高负荷阶段与低负荷阶段显示的尤为明显,预测结果与实际功率的差异也间接增加了发电规划的风险性,为后期的运行工作埋下安全隐患的种子。近年来,随着相关研究的不断展开与风电设备的逐步升级,风电功率预测技术的误差也日益减小,相信在不久的将来可以达到高精度的功率预测,持续助力风电设施的普及。

结论

风能作为绿色能源的重要组成部分,现阶段我国已建设了大量的风电设施,风电能源未来电能的重要发展方向与趋势,风电功率预测技术是保障风电设施平稳安全运行的重要技术,主要包括物理方法与统计方法。现阶段我国的风电功率预测技术在应用中仍存在着很多问题,近年来我国不断加大针对风电功率预测技术的研究投入并取得了一些实质成果,相信随着技术的升级与政策扶持,我国会尽快建立起综合全面的风电功率预测系统与风电数据采集与分析数据库,助力绿色能源产业的健康发展。

参考文献

[1] 高德泉.风电功率预测技术的应用现状和运行建议[J].科技展望,2016,26(31):102.

论文作者:杨婷,王亚楠,刘修彬

论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/8

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