一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，屬于電力系統技術領域，所述系統由數值天氣預報下載服務器、反向物理隔離裝置、數據采集與處理服務器、預測系統數據庫服務器和功率預測應用服務器構成，數值天氣預報下載服務器與互聯網連接，并經反向物理隔離裝置和數據采集與處理服務器相連，數據采集與處理服務器和功率預測應用服務器分別與預測系統數據庫服務器相連接并雙向通訊。通過在調度主站端為光伏電站統一定制數值天氣預報，結合光伏電站功率數據進行光伏電站調度主站端及電網全網的短期和超短期功率預測，電力調度部門依據功率預測結果可以進行科學決策與分析，同時對大規模并網光伏電站的運行數據和預測模型進行統一管理。
【專利說明】
一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統
技術領域
[0001]本發明屬于電力系統技術領域，具體涉及一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統。
【背景技術】
[0002]由于光伏發電具有間歇性、波動性、周期性等特點，大規模光伏電站并網勢必會對整個電網的安全穩定經濟運行造成巨大影響。對光伏電站輸出功率進行有效的統一的監測和預測，把光伏發電輸出功率納入電網調度計劃編制是保證電網安全穩定經濟運行的重要舉措之一，對于提高電網光伏發電接納能力、降低電力系統運行成本具有積極作用。電力調度部門可以依據光伏電站上報的功率預測結果編制發電計劃，但由于各光伏電站功率預測廠家預測技術及水平良莠不齊，導致上報的功率預測結果有的難以反映光伏電站的真實發電能力，而且調度部門也難以對其運行數據和預測模型進行有效統一管理。
[0003]故，需要一種新的技術方案以解決上述問題。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在于提供一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，以滿足電力調度部門生產運行的需要。
[0005]為實現上述發明目的，本發明可采用如下技術方案:
[0006]—種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，包括數值天氣預報下載服務器、反向物理隔離裝置、數據采集與處理服務器、預測系統數據庫服務器和功率預測應用服務器；數值天氣預報下載服務器與互聯網連接，并經反向物理隔離裝置和數據采集與處理服務器相連，數據采集與處理服務器和功率預測應用服務器分別與預測系統數據庫服務器相連接并雙向通訊；
[0007]所述數值天氣預報下載服務器通過互聯網下載光伏電站數值天氣預報數據；
[0008]所述數據采集與處理服務器用于獲取光伏電站數值天氣預報數據、實時運行數據以及功率預測系統上報的短期和超短期功率預測數據，并對光伏電站數值天氣預報數據、實時運行數據以及短期和超短期功率預測數據進行處理后存入預測系統數據庫服務器數據庫中；
[0009]所述功率預測應用服務器基于預測系統數據庫服務器數據庫中存儲的光伏電站數值天氣預報數據和實時運行數據，實現光伏電站調度主站端及電網全網的短期和超短期功率預測、功率預測誤差計算，并將預測結果和預測誤差計算統計結果存入預測系統數據庫服務器數據庫中。
[0010]本發明的有益效果在于:
[0011](I)本發明通過在調度主站端為光伏電站統一定制數值天氣預報，結合光伏電站功率數據，可實現光伏電站調度主站端及電網全網的短期和超短期功率預測；
[0012](2)基于本發明電力調度部門不僅可對大規模并網光伏電站的運行數據和預測模型進行統一管理，還可依據功率預測結果進行科學決策與分析；
[0013](3)本發明滿足電力二次系統安全防護規定，安全性高，實用性強，具有推廣價值。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統的結構圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0016]請參閱圖1所示，為一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統的結構圖。本發明一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統由數值天氣預報下載服務器、反向物理隔離裝置、數據采集與處理服務器、預測系統數據庫服務器和功率預測應用服務器構成，數值天氣預報下載服務器與互聯網連接，并經反向物理隔離裝置和數據采集與處理服務器相連，數據采集與處理服務器和功率預測應用服務器分別與預測系統數據庫服務器相連接并雙向通訊。
[0017]數值天氣預報下載服務器上部署有數值天氣預報下載模塊和反向物理隔離裝置客戶端軟件，其中數值天氣預報下載模塊，通過互聯網與專業權威氣象服務機構連接，采用ftp方式定時下載光伏電站數值天氣預報數據，包括全波段水平面總輻照度、可見光水平面總輻照度、環境溫度、相對濕度、氣壓、風速、風向等要素;反向物理隔離裝置客戶端軟件，將數值天氣預報下載模塊已下載的光伏電站數值天氣預報數據以文本文件格式實時單向傳輸給數據采集與處理服務器，從而保證了電網系統的安全。
[0018]數據采集與處理服務器上部署有反向物理隔離裝置服務端軟件、光伏電站實時運行數據采集模塊、光伏電站上報預測數據接收模塊和數據處理模塊，其中反向物理隔離裝置服務端軟件，接收反向物理隔離裝置客戶端軟件發送的光伏電站數值天氣預報數據;光伏電站實時運行數據采集模塊，通過配置與調度SCADA系統數據接口來采集光伏電站總有功、輻照度、溫度、相對濕度、氣壓、風速、風向以及逆變器運行狀態等實時運行數據，調度SCADA系統通過防火墻和數據采集與處理服務器相連;光伏電站上報預測數據接收模塊，支持ftp或IEC102規約方式接收光伏電站功率預測系統上報的短期、超短期功率預測數據，預測數據支持E語言格式和XML格式，光伏電站功率預測系統通過縱向加密認證裝置經調度數據網和數據采集與處理服務器相連;數據處理模塊，對光伏電站實時運行數據、數值天氣預報數據和上報功率預測數據進行處理，對不合理數據和缺測數據進行插補和替代，并將處理后的數據存入預測系統數據庫服務器數據庫中。
[0019]功率預測應用服務器上部署有預測系統參數配置模塊、功率預測模塊、預測誤差計算統計模塊和預測系統數據展示模塊，其中預測系統參數配置模塊，用于對預測系統的運行參數和光伏電站的基礎參數進行配置和維護，并將配置參數存入預測系統數據庫服務器數據庫中；功率預測模塊，用于根據光伏電站基礎參數和歷史功率數據建立預測模型，基于光伏電站數值天氣預報數據實現光伏電站調度主站端及電網全網的短期和超短期功率預測，同時將預測結果存入預測系統數據庫服務器數據庫中；預測誤差計算統計模塊用于對光伏電站上報的歷史短期、超短期功率數據、調度主站端預測的歷史短期、超短期功率數據和電網全網的歷史短期、超短期功率數據進行準確率、合格率、上報率等誤差指標的計算、統計和分析，并將計算統計結果存入預測系統數據庫服務器數據庫中；預測系統數據展示模塊用于對光伏電站的總有功、輻照度、溫度、相對濕度、氣壓、風速、風向等實測和預測數據及預測誤差計算統計結果進行可視化展示，可視化展示方式包括曲線、報表、玫瑰圖、柱狀圖等，同時支持數據查詢、導出和打印。
[0020]預測系統數據庫服務器用于存儲數據處理模塊處理的各類數據、預測系統參數配置模塊配置的參數、功率預測模塊輸出的預測結果和預測誤差計算統計模塊得到的計算統計結果。
[0021]本發明所使用服務器均采用國產服務器，運行國產Linux安全操作系統。
[0022]本發明通過在調度主站端為光伏電站統一定制數值天氣預報，并結合調度SCADA系統采集的光伏電站功率數據，實現光伏電站調度主站端及電網全網的短期和超短期功率預測；電力調度部門可以依據光伏電站上報的功率預測結果或光伏電站調度主站端功率預測結果或電網全網功率預測結果進行科學決策與分析，同時可以對大規模并網光伏電站的運行數據和預測模型進行統一管理，從而滿足了調度部門生產運行的需要。本發明滿足電力二次系統安全防護規定，安全性高，實用性強，具有一定的推廣價值。
[0023]以上實施例僅是對本發明技術方案的說明，而本發明的保護范圍并非局限于此，任何熟悉本專業的人員對本發明的具體實施例進行的修改或等同替換，均應包含在本發明的權利要求范圍之內。
【主權項】
1.一種調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，其特征在于:包括數值天氣預報下載服務器、反向物理隔離裝置、數據采集與處理服務器、預測系統數據庫服務器和功率預測應用服務器;數值天氣預報下載服務器與互聯網連接，并經反向物理隔離裝置和數據采集與處理服務器相連，數據采集與處理服務器和功率預測應用服務器分別與預測系統數據庫服務器相連接并雙向通訊； 所述數值天氣預報下載服務器通過互聯網下載光伏電站數值天氣預報數據； 所述數據采集與處理服務器用于獲取光伏電站數值天氣預報數據、實時運行數據以及功率預測系統上報的短期和超短期功率預測數據，并對光伏電站數值天氣預報數據、實時運行數據以及短期和超短期功率預測數據進行處理后存入預測系統數據庫服務器數據庫中； 所述功率預測應用服務器基于預測系統數據庫服務器數據庫中存儲的光伏電站數值天氣預報數據和實時運行數據，實現光伏電站調度主站端及電網全網的短期和超短期功率預測、功率預測誤差計算，并將預測結果和預測誤差計算統計結果存入預測系統數據庫服務器數據庫中。2.根據權利要求1所述的調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，其特征在于:所述數值天氣預報下載服務器上部署有數值天氣預報下載模塊和反向物理隔離裝置客戶端軟件； 所述數值天氣預報下載模塊通過互聯網與氣象服務機構連接并定時下載光伏電站數值天氣預報數據； 所述反向物理隔離裝置客戶端軟件將光伏電站數值天氣預報數據以文本文件格式實時單向傳輸給數據采集與處理服務器。3.根據權利要求2所述的調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，其特征在于:所述數據采集與處理服務器上部署有反向物理隔離裝置服務端軟件、光伏電站實時運行數據采集模塊、光伏電站上報預測數據接收模塊和數據處理模塊； 所述反向物理隔離裝置服務端軟件接收所述反向物理隔離裝置客戶端軟件發送的光伏電站數值天氣預報數據； 所述光伏電站實時運行數據采集模塊，通過配置與調度SCADA系統數據接口來采集光伏電站的實時運行數據； 所述光伏電站上報預測數據接收模塊接收光伏電站功率預測系統上報的短期、超短期功率預測數據； 所述數據處理模塊對光伏電站數值天氣預報數據、實時運行數據以及短期、超短期功率預測數據進行處理，對不合理數據和缺測數據進行插補和替代，并將處理后的數據存入預測系統數據庫服務器數據庫中。4.根據權利要求3所述的調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，其特征在于:所述調度SCADA系統，通過防火墻和數據采集與處理服務器相連;所述光伏電站功率預測系統通過縱向加密認證裝置經調度數據網和數據采集與處理服務器相連。5.根據權利要求3所述的調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，其特征在于:所述功率預測應用服務器上部署有預測系統參數配置模塊、功率預測模塊、預測誤差計算統計模塊和預測系統數據展示模塊； 所述預測系統參數配置模塊用于對預測系統的運行參數和光伏電站的基礎參數進行配置和維護，并將配置參數存入預測系統數據庫服務器數據庫中； 所述功率預測模塊用于根據光伏電站基礎參數和歷史功率數據建立預測模型，基于光伏電站數值天氣預報數據實現光伏電站調度主站端及電網全網的短期和超短期功率預測，同時將預測結果存入預測系統數據庫服務器數據庫中； 所述預測誤差計算統計模塊用于對光伏電站上報的歷史短期、超短期功率數據、調度主站端預測的歷史短期、超短期功率數據和電網全網的歷史短期、超短期功率數據進行準確率、合格率、上報率等誤差指標的計算、統計和分析，并將計算統計結果存入預測系統數據庫服務器數據庫中； 所述預測系統數據展示模塊用于對光伏電站的實測和預測數據及預測誤差計算統計結果進行可視化展示，可視化展示方式包括曲線、報表、玫瑰圖、柱狀圖等，同時支持數據查詢、導出和打印。6.根據權利要求1或3或5所述的調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，其特征在于:所述預測系統數據庫服務器用于存儲數據處理模塊處理的各類數據、預測系統參數配置模塊配置的參數、功率預測模塊輸出的預測結果和預測誤差計算統計模塊得到的計算統計結果O7.根據權利要求1至5中任一項所述的調度主站端光伏發電輸出功率預測系統，其特征在于:所述服務器均采用Linux安全操作系統。
【文檔編號】H02J3/38GK105896601SQ201610333184
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】張國建, 陸源, 孫斌, 周永華, 韋偉, 郭彥飛, 肖桂蓮, 郝紅巖
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司, 國網新疆電力公司, 國電南瑞南京控制系統有限公司