新闻动态

新技术成果|国能日新气象预测预警平台上线!

时间:2022-04-22 来源:国能日新

 “2030碳达峰”、“2060碳中和”伟大目标指引在前,截至2021年底,中国风电、太阳能装机容量约达6.34亿千瓦,为完成碳中和目标,预计十四五、十五五期间将实现翻倍增长。随着新能源大规模并网,将对电网稳定发电及电力调度带来巨大挑战,如何保障大规模新能源发电安全接入电网高效输送并使用,成为新能源稳健发展的核心问题。基于此,新能源功率的准确预测成为一剂“良方”,而天气预报数据准确性作为影响新能源发电功率预测精度的重要决定因素,在持续优化数值气象预报精度的情况下,提升异常天气下的预测预报精度需求也迫在眉睫。

 

 

国能日新

 

气象预测预警平台应运而生


为了解决以上痛点问题,提高异常气象下的功率预测准确度,国能日新设计了一套异常气象预报预警平台。通过获取异常气象预报预警信息、临近预报实时气象条件、数值气象预报、历史气象数据等作为平台模型算法设计的主要输入数据,计算出异常气象预警结果,并将其应用于风光功率预测,根据预警结果及优化算法合理调整功率预测值,使预测结果能够在异常气象条件下做出适应性调整。

 

是传统方案与新技术的步步迭新

中坚力量,是气象源上的升级

电站标配的功率预测系统采用的数值气象预报数据较为平缓,很难预报出大风、低温等短时气象数据、而对于能够影响辐照度的多云、沙尘、雾霾、降雪等异常天气状态,也没有相应参数的直接预报结果。所以,针对异常天气多发地区的风光场站,在出现此类气象条件造成风机切出、光伏实际出力和预测偏差过大等问题时,将直接影响新能源场站发电效率,及影响电网安全稳定运行的故障隐患。

为此,国能日新的“气象预测预警平台”,在普通数值气象预报基础上,引入更多气象状态的信息,采用与专门的异常灾害气象研究机构合作的含有雾霾、沙尘、暴雨、降雪等持续性非数值型异常气象源,通过气象预警机制来完成状态预报,并在状态持续期间对预测结果进行调整。

 

砥柱核心,是临近时效的掌握

 

对于临近预报,时效性上需要有新的要求。国能日新技术专家根据国内外现状总结提出,临近数值气象预报更关注风光场站提供的未来4h到12h间每小时的预报数据,以保证临近实时、异常气象条件下的预报准确度;另外,还需要结合建设项目所在地的气象条件、地形地貌等因素,获取现场历史气象数据进行模型输入的优化补充,以确保预警结果更加精准。

(气象预测预警平台模型图)

 

技术创新下,保障预测精准度

异常气象预测预警平台通过建立的预测算法模型得出预警结果,并根据结果针对不同风光场站设置预警限值,从而在异常气象条件达到相应限值时作出预警反应。

  • 风功率预测算法设计考虑大风、低温、叶片覆冰条件下风机切出情况
  • 光功率预测算法设计考虑覆雪/融雪、雾霾/沙尘等天气下光伏板辐照度下降情况

(气象预测预警平台示例图)

 

创新技术下,没有“难啃的骨头”

总之,随着新能源行业发展及精度要求的逐步增高,异常气象预警问题是绕不开的话题,如近年冬春涉及湖南、贵州、广西等南方地区因覆冰造成的风机停机情况较多,华北、西北等地区的大风、低温、沙尘气象情况也较多,大范围的异常天气会直接影响到全网新能源场站运行和出力。

国能日新技术专家根据国内外现状和已运行场站的实际操作经验,创新结合异常气象及临近实时气象预报,最终让“气象预测预警平台”得以呈现,此举,攻克了发电出力精准预测的一道难关,为加强生态环境保护推进双碳目标,促进可持续发展做出积极响应,为构建新能源发展格局、服务新能源健康持续发展贡献智慧与力量。

对新能源风光场站而言,有效提升异常灾害天气下的发电出力预测精度,提前计划,为电站减少考核;对电网而言,维护电网稳定和提高韧性,降低电网调度运行安全风险,提升对新能源消纳能力。在实现双碳战役过程中,绿色能源科技的力量将不可或缺,国能日新将始终坚持创新技术,持续为赋能可再生能源发展提供杠杆支点。