东润环能开展“风光卫士”巡检工作发现—— 新能源发电功率预测存三大共性问题

根据国家能源局最新统计数据，截至3月底，全国并网风电容量达到10107万千瓦，并网光伏容量达到3312万千瓦。新能源（风电、光伏）发电功率预测系统作为并网新能源电场的基础系统之一，是电网调度管理部门制定并网发电计划的主要参考手段，发电功率预测系统的运行情况会影响新能源电场的并网电发电量，同时，直接影响电网公司的调度策略。

东润环能作为国内主流功率预测系统及服务提供企业之一，六年来已经为全国600多个风电场，近200个大型地面光伏电站提供了该系统，通过不断技术升级、软件平台及数据天气预报技术已非常稳定成熟。针对落地服务人员及电场业主反馈，自2014年初开始，由东润环能预测产品线总监娄勇刚先生挂帅，分三个小组，根据各省电网公司的新能源电场并网调度管理和典型电场的特点制定了详细的服务巡检计划，在全国范围内开展了“风光卫士”巡检工作。

截至目前，东润环能“风光卫士”巡检服务团队先后完成了内蒙古、山西、宁夏、新疆、福建、湖南、湖北等8个省份近100个电场功率预测系统和区域公司主动巡检服务工作。经过对现场实际勘验，以及和厂长、值长、专工等各类用户的充分交流和沟通，发现了整个预测系统建设和运行中很多个性及共性的问题，几乎每一个问题都影响到了系统运行与预测结果的准确率。

据东润环能预测产品经理田京辉介绍，共性的问题主要有以下方面：

首先、实际功率接入有误是目前遇到的最多共性问题，比如由于越来越多的风（光）项目逐步扩容升级，或开始筹备风光一体，造成不同电源体并网时间不同，用户通常疏于将这些系统总有功变化信息及时告知预测系统，结果出现预测功率无法进行有效实际功率数据采样和训练，造成预测精度失之毫厘、谬以千里。在2014年初，东润环能巡检团队到宁夏某个风光一体项目现场，原有功率预测系统是在风电单独并网的基础上建模及安装的，巡检团队到达项目现场后，发现预测功率和当天实际功率曲线差别很大，于是将重点精力放在核对和检查气象数据预测模型上，但是到了晚上，发现预测曲线又和实际功率曲线趋势和相关性变得极高，反复多日，电厂精度始终无法满足要求，经过分析现场服务巡检单中定义的检查作业项才发现电场新近并入了近10兆瓦的光伏项目，这样白天实际总有功总是大于原有风电的预测功率，到了晚上，光伏停止发电，预测功率又变得精度提高，找到原因，对症下药，很多这类问题通过现场巡检服务得到了解决。

其次，发电功率预测系统每天需要通过互联网及时获取4次天气预报数据，电场的网络通讯和气象服务器成为整个预测系统完成数据采集和上报的生命线。但是互联网网络通讯和气象服务器恰恰是出现问题最多的位置。电场相关管理部门大多关心电力调度网的通讯稳定性，由于偏远丘陵或荒漠地区互联网的网络基础设施质量都比较差，网络一旦中断，气象预报即中断，必然影响预报准确性。比如东北电网对区域上报率考核非常严格，每天必须保证有数据完成100%上报，2014年末东润环能在内蒙古赤峰的一个项目上现场巡检，发现系统中的天气预报曲线已经变成一条直线，通过现场紧急排查，发现气象数据已经中断了4天，如若不及时补充和修订数据，上报及时率将不达标，这时该厂的互联网已经断了数日，技术人员迅速通过手机无线网络，从东润环能的远程云平台获取到最新的气象天气预报数据。考虑到临近新年，山区又偏远，不可能在短期内能够完成网络修复和气象服务器的替换，巡检团队及时启动特殊情况应急预案，保证了预测文件和气象文件的及时生成和1个月内的上报准备，并主动将其故障服务器携带下山帮助恢复数据，极大解决了该电场的现实困难。

再次，风机检修、停机等问题对预测影响也很大。现在很多区域逐步从月MSE考核发展到日MSE，对预测精度的要求越来越高，精细化管理也就应用而生。在巡检团队走过的风电场，几乎每个风电场每天都会有若干台风机出现各种原因的非计划停运，电场人员往往没有习惯或者意识在预测系统中编制一份基础的检修计划，这样预测系统也就无法形成训练模型进行分析，出现经常性的开机容量无法准确把握，尤其是风机出质保期后，大风期间风机故障的机率更大，而精度通常在大风期也难预测准确，两者叠加，这样必然在很大程度影响预报日MSE预报准确性。为此，东润环能在现场耐心和用户讲解沟通在系统中填写检修计划和非计划停运的检修消缺记录的重要性，专门制作了维护手册放到集控室的工作台上，并纳入运行值班制度，久而久之，用户对影响精度的要素也逐步成为半个专家，很多集控室的值长和厂长甚至开始以预测考核为契机，主动形成做电子检修运行记录的工作习惯，极大规范和提高了新能源现场实操和管理工作的规范性。通过巡检，对发电功率预测系统（风电、光伏）在实际生产环境中的应用进行问题排查，对用户在使用过程中提出的疑问和需求进行现场解答，对预测系统的原理进行了系统的培训，培训总人数超过500人。电场人员基本上已经开始对风功率预测从畏惧回避到理解分析，对考核要素以及气象预测原理的认知更加理性，并提出详实的需求和建议。

田京辉表示：“东润环能将坚持以技术服务巡检为牵引，不断提高产品服务质量。每一场巡检，每一次培训都能让我感觉到预测系统对于新能源电场的重要作用。东润环能针对发电功率预测系统的风光卫士巡检服务将成为我们的常态化工作之一，也是东润环能预测产品服务不可分割的一部分。”