國(guó)外風(fēng)電功率預(yù)測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀

　　eWind 系 統(tǒng) 是 美 國(guó) AWSTruewind 公司開(kāi)發(fā)的風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，它將高分辨率的中尺度模型與統(tǒng)計(jì)學(xué)模型相結(jié)合，主要包括一組高精度的三維大氣物理數(shù)學(xué)模型、適應(yīng)性統(tǒng)計(jì)模型、風(fēng)電場(chǎng)輸出模型和預(yù)測(cè)分發(fā)系統(tǒng)四個(gè)部分。eWind 使用ForeWind 數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)作為中尺度模型。為了得到高分辨率的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)使用多個(gè)模型進(jìn)行初始化，然后利用統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)測(cè)風(fēng)塔處的氣象數(shù)據(jù)，最后使用“統(tǒng)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)輸出模型”得到風(fēng)電功率。預(yù)測(cè)時(shí)間尺度是 48 小時(shí)，時(shí)間分辨率為 1 小時(shí)。目前該系統(tǒng)為加州的兩個(gè)大型風(fēng)電場(chǎng)提供預(yù)測(cè)服務(wù)。

　　PowerSight 系統(tǒng)是 3TIER 環(huán)境預(yù)測(cè)集團(tuán)與華盛頓大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)。該預(yù)測(cè)系統(tǒng)包含 2 個(gè)模塊：日前和周前預(yù)測(cè)系統(tǒng)及小時(shí)前預(yù)測(cè)系統(tǒng)。第一個(gè)模塊提供時(shí)間尺度為 168 小時(shí)（7 天）和 84 小時(shí)的預(yù)測(cè)，時(shí)間分辨率為 1 小時(shí)。系統(tǒng)首先使用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式 WRF 或 MM5 的 6 種最優(yōu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行氣象預(yù)測(cè)，每天預(yù)測(cè) 4 次，空間分辨率為5km；然后通過(guò)模式輸出統(tǒng)計(jì)修正數(shù)值天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)誤差；最后根據(jù)功率曲線預(yù)測(cè)輸出功率，同時(shí)估計(jì)預(yù)測(cè)的不確定性。第二個(gè)模塊提供時(shí)間尺度為 8 小時(shí)、時(shí)間分辨率為 1 小時(shí)、更新頻率為 5 分鐘 /10 分鐘 /15 分鐘的超短期預(yù)測(cè)。除了使用風(fēng)電場(chǎng)的SCADA 數(shù)據(jù)外，還使用日前預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和其它場(chǎng)址的氣象數(shù)據(jù)。目前，該系統(tǒng)在美國(guó)覆蓋的風(fēng)電裝機(jī)容量超過(guò)6000MW。未來(lái)主要研究的領(lǐng)域包括：日前爬坡預(yù)測(cè)、小時(shí)內(nèi)預(yù)測(cè)和小時(shí)前爬坡預(yù)測(cè)。

　　Precise Stream 系 統(tǒng) 是 Precise Wind公司開(kāi)發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用物理方法，提供單臺(tái)風(fēng)

機(jī)、單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)電場(chǎng)群的功率預(yù)測(cè)。系統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法基于中 - 小尺度大氣模型。這一方法的主要特點(diǎn)是能捕捉垂直方向 17km、水平方向數(shù)百公里的氣象信息。模型使用不同水平分辨率的三重網(wǎng)格定義場(chǎng)址周邊的較大區(qū)域，內(nèi)部的分辨率為 1 公里。以上特點(diǎn)使該系統(tǒng)對(duì)于復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)的預(yù)測(cè)具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。但該方法計(jì)算量巨大，需要使用大規(guī)模刀片集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。Precise Stream預(yù)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)速的測(cè)量值或風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)功率進(jìn)行后處理以修正系統(tǒng)誤差。不過(guò)與一些統(tǒng)計(jì)模型需要至少 1 年的測(cè)量數(shù)據(jù)不同，該系統(tǒng)只需要 3個(gè)月的數(shù)據(jù)。Precise Stream 系統(tǒng)可提供多個(gè)時(shí)間尺度的預(yù)測(cè)：日前預(yù)測(cè)（48 ～ 72 小時(shí)）、次日預(yù)測(cè)（24 小時(shí)）、時(shí)前預(yù)測(cè)（4 ～ 6 小時(shí)）、提前 1 小時(shí)預(yù)測(cè)和時(shí)內(nèi)預(yù)測(cè)。

　　　英國(guó)、法國(guó)、愛(ài)爾蘭等風(fēng)電發(fā)展較快的歐美國(guó)家紛紛開(kāi)始開(kāi)發(fā)和應(yīng)用風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中較為成熟的產(chǎn)品有英國(guó) Garrard Hassan 公司開(kāi)發(fā)的 GH Forecaster 系統(tǒng)、法國(guó) Ecole des Mines de Paris 公司開(kāi)發(fā)的 AWPPS 系統(tǒng)、愛(ài)爾蘭國(guó)立科克大學(xué)與丹麥氣象研究所聯(lián)合開(kāi)發(fā)的HIRPOM 系統(tǒng)等。