风功率预测的定义、分类与在电网调度中的作用

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风功率预测是什么？

风功率预测是指利用气象数据、风电场实测数据和数学模型，对未来特定时段内风电场有功功率输出进行估算的技术过程。其核心目标是为电网调度机构提供风电出力预期，使调度部门能够提前安排常规机组出力计划，保障电力系统发用电平衡。

根据时间尺度，风功率预期预测（未来0~4小时，每15分钟滚动上报）、短期预测（未来72小时，每15分钟一个时段）、中期预测（用于中长期发电计划编制）。

风功率预测为什么对电网调度至关重要？

风电出力的间歇性和波动性使其无法像火电、水电那样按计划调度。GB/T 40607-2021《调度侧风电或光伏功率预测系统技术要求》明确了预测系统在数据、软件、硬件和性能指标方面的技术要求，该标准于2022年5月1日起实施。调度机构依赖预测结果决定：是否调用备用容量、如何安排旋转备用、以及是否启动弃风限电措施。

预测误差直接影响调度决策质量。误差过大时，调度部门被迫预留更多备用容量，增加系统运行成本。

预测系统的数据来源有哪些？

风功率预测系统的数据来源包括三类：数值天气预报数据（NWP）、风电场实测气象数据、以及风电机组运行数据。根据NB/T 31046-2022的规定，实时气象观测数据应至少包括距地面10m、30m、50m、70m高程和风机轮毂高度处的风速、风向，以及10m高程的气温、气压、相对湿度等参数，且为最近5分钟内观测数据的平均值。

实测数据的准确性是预测精度的基石。气象传感器和数据采集系统的选型直接影响原始数据质量。曙光新航的ST1000风电场测风数据实时测量系统支持接入NRG、SecondWind、MetOne、RM Young、Thies、Vaisala等常规风速风向仪以及Gill超声风速仪，为预测模型提供多源实测数据基础。

如何评估预测系统的性能？

NB/T 31046-2022要求超短期预测模型的单次计算时间不应大于5分钟，且应至少每15分钟滚动执行一次预测，具备在线建模和滚动修正能力。性能评估的核心指标是预测准确率，通常以均方根误差（RMSE）或平均绝对误差（MAE）衡量。