時間：2020-05-25 來源：國能日新
“兩個細(xì)則”考核從2014年的山西、河北開始試點，到2016年西北五省推廣，再到如今全國范圍內(nèi)實行，使得新能源電站面臨著越來越嚴(yán)格的考核壓力，而預(yù)測精度的高低是直接影響電站考核費用和收益的關(guān)鍵。本文從影響功率預(yù)測精度的三大關(guān)鍵技術(shù)（數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)值天氣預(yù)報、模型算法）和兩項運(yùn)維服務(wù)（定制化服務(wù)、主動運(yùn)維）來闡述應(yīng)如何提升功率預(yù)測精度。
三大關(guān)鍵技術(shù)
通過對功率預(yù)測原理及歷史預(yù)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，我們認(rèn)為，功率預(yù)測提升的關(guān)鍵技術(shù)為歷史數(shù)據(jù)采集診斷治理技術(shù)，精準(zhǔn)的數(shù)值天氣預(yù)報技術(shù)，功率預(yù)測建模與優(yōu)化技術(shù)，下面從這三個方面分別介紹。
一、歷史數(shù)據(jù)收資及實時診斷治理技術(shù)
1、歷史數(shù)據(jù)及時收資是模型建立優(yōu)化的基礎(chǔ)
新能源電站歷史數(shù)據(jù)的采集與分析是模型建立與優(yōu)化的基礎(chǔ)，只有對每天的實發(fā)功率、預(yù)測功率、實測氣象、預(yù)測氣象數(shù)據(jù)以及限電、檢修和故障信息、發(fā)生的時段和考核數(shù)據(jù)和反饋的問題進(jìn)行快速分析才能建立精準(zhǔn)的模型。通過快速響應(yīng)服務(wù)模式分析這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量、精度和影響精度的因素，進(jìn)一步形成精度分析報告，快速定位故障點，為現(xiàn)場/實施人員的數(shù)據(jù)分析提效。
為了及時獲取電站的歷史數(shù)據(jù)，國能日新功率預(yù)測系統(tǒng)具有自動收資功能，而大部分省份因安防要求不允許安裝正向隔離且預(yù)測服務(wù)器無法插U盤，在這種情況下運(yùn)維人員可一鍵掃碼，快速回傳歷史數(shù)據(jù)。
2、實時數(shù)據(jù)診斷治理有效提高歷史建模數(shù)據(jù)質(zhì)量
歷史建模數(shù)據(jù)質(zhì)量直接影響預(yù)測模型建立與優(yōu)化的好壞，進(jìn)而影響預(yù)測精度和考核。為解決新能源電站運(yùn)行過程中存在的數(shù)據(jù)傳送不穩(wěn)定、質(zhì)量差等問題，預(yù)測系統(tǒng)需要對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷治理。所有數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫前必須進(jìn)行完整性及合理性檢驗，并對缺測和異常數(shù)據(jù)進(jìn)行修正且存儲，主要解決歷史數(shù)據(jù)缺數(shù)、死數(shù)、錯數(shù)、零值和超限值等數(shù)據(jù)異常情況，使電站采集上報的實時數(shù)據(jù)滿足調(diào)度的數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo)要求，避免因數(shù)據(jù)質(zhì)量不過關(guān)產(chǎn)生調(diào)度通報和罰款。
通過高效的數(shù)據(jù)診斷治理，能夠及時將質(zhì)量差的數(shù)據(jù)剔除掉或?qū)Ξ惓?shù)據(jù)進(jìn)行修正，始終保證數(shù)據(jù)的高穩(wěn)定性和高質(zhì)量，為建模提供有力支撐，是電站精度提升和減少考核的必要過程。國能日新功率預(yù)測系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)治理能力，運(yùn)維人員可通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)和告警情況來詳細(xì)檢查每個參數(shù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量及優(yōu)化效果，例如：查看風(fēng)速等曲線是否長時間拉直線（死值），溫度曲線是否有短時間劇烈波動（跳變），各項數(shù)據(jù)的最大值、最小值是否明顯偏離正常的數(shù)據(jù)范圍（越限）。
二、精準(zhǔn)的數(shù)值天氣預(yù)報技術(shù)
數(shù)值天氣預(yù)報的精準(zhǔn)度是影響功率預(yù)測精度的主要因素，大多數(shù)情況下，需要獲取多個氣象源的預(yù)報結(jié)果，國能日新數(shù)值天氣預(yù)報采用多模式、初值擾動、多參數(shù)集合預(yù)報等技術(shù)，并結(jié)合衛(wèi)星、雷達(dá)數(shù)據(jù)，用同一模式和不同的初始場產(chǎn)生預(yù)報結(jié)果，或用同一種初始場和不同的模式產(chǎn)生預(yù)報結(jié)果，或用同一模式不同的物理過程產(chǎn)生預(yù)報結(jié)果，再通過多種技術(shù)從不同的預(yù)報結(jié)果中獲取最佳的結(jié)果，使不同方法之間的隨機(jī)誤差相互抵消，進(jìn)而提高氣象預(yù)測的準(zhǔn)確率。
另外，數(shù)值天氣預(yù)報的按時下載也是影響功率預(yù)測精度的主要原因，因此運(yùn)維人員應(yīng)在每天上報短期預(yù)測截止時間前（一般上午7點到8點）關(guān)注天氣預(yù)報下載狀態(tài)告警指示燈，如遇下載異常告警，應(yīng)盡快聯(lián)系預(yù)測廠家檢查處理。
三、功率預(yù)測建模與優(yōu)化技術(shù)
基于多源氣象預(yù)測、現(xiàn)場實發(fā)和逆變器/風(fēng)機(jī)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，功率預(yù)測系統(tǒng)建模一般采用動態(tài)模型優(yōu)化技術(shù)和聚類關(guān)聯(lián)識別技術(shù)，并結(jié)合自動化建模手段、精細(xì)化模型算法，共同提升功率預(yù)測精度，而且這種模型優(yōu)化技術(shù)能夠支持冰凍、陰晴天、降水等惡劣天氣的模型切換功能，降低極端天氣對功率預(yù)測精度的影響程度，大幅提高預(yù)測精度。
國能日新預(yù)測系統(tǒng)模型設(shè)置了實時優(yōu)化功能，考慮到天氣預(yù)報對極端天氣預(yù)測偏差，或?qū)﹄娬揪植慷唐跉庀蟮念A(yù)測偏差等情況，因此，出現(xiàn)這種極端天氣預(yù)測偏差情況時，電站運(yùn)維人員應(yīng)及時聯(lián)系預(yù)測廠家，告知本站特殊天氣情況，模型工程師會結(jié)合現(xiàn)場特殊天氣情況，手動修改模型參數(shù)，并自動下發(fā)更新電站預(yù)測模型，從而保證現(xiàn)場模式及時調(diào)整。
兩項運(yùn)維服務(wù)
新能源電站的后期運(yùn)維服務(wù)與技術(shù)優(yōu)化一樣，對于提升功率預(yù)測精度同樣重要。而傳統(tǒng)的新能源電站服務(wù)方式是問題式反饋，即出現(xiàn)精度或考核問題后再去處理，這樣就會出現(xiàn)溝通不暢、處理不及時、數(shù)據(jù)缺乏等問題，從而導(dǎo)致短時間內(nèi)精度提升難度較大。因此，對于電站的整體運(yùn)維來講，首先是保證主動運(yùn)維，減少、消除人為因素產(chǎn)生的考核；其次是根據(jù)電站具體的環(huán)境、特點進(jìn)行定制化運(yùn)維，針對性分析，給予定制化解決方案，助于高精準(zhǔn)的預(yù)測服務(wù)。
一、定制化服務(wù)
定制化服務(wù)主要是通過收集并分析現(xiàn)場設(shè)備情況、歷史數(shù)據(jù)、電站分布等信息，結(jié)合回算數(shù)據(jù)和優(yōu)化模型調(diào)整，綜合評估影響預(yù)測精度的原因，提出合理的電站優(yōu)化解決方案。同時，可對測風(fēng)測光設(shè)備、現(xiàn)場改造設(shè)備、數(shù)值天氣預(yù)報技術(shù)、預(yù)測模型優(yōu)化等進(jìn)行評估，根據(jù)評估結(jié)果確定現(xiàn)場實行改造升級的具體工作方案，并完成對現(xiàn)場設(shè)備及軟件的升級改造。
這種定制化直接切入精準(zhǔn)的電站運(yùn)營環(huán)境與狀態(tài)，提供特定技術(shù)、模型算法和運(yùn)營管理等的升級優(yōu)化服務(wù)，可快速減少電站考核，提高區(qū)域排名。
隨著考核越來越嚴(yán)格，定制化的服務(wù)因能夠快速減少電站考核以及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)廣受客戶需求，特別是對于考核嚴(yán)重或預(yù)測精度長久處于不合格狀態(tài)的電站來說，是快速減少電站的考核分?jǐn)?shù)、提升區(qū)域內(nèi)排名的最有效的方式。
國能日新的“凮鳥”解決方案即因此而研發(fā)，并取得了成功的項目驗收，以其完備的一對一服務(wù)方案，專業(yè)的項目管理方式，為客戶定制提升目標(biāo)和方案，幫助客戶解決預(yù)測的痛點、難點問題。
二、主動運(yùn)維服務(wù)
主動服務(wù)簡單來說就是在問題出現(xiàn)前主動發(fā)現(xiàn)并解決，通過主動運(yùn)維，能夠有效提高電站數(shù)據(jù)質(zhì)量和運(yùn)維效果，形成對電站的全閉環(huán)管理。采用主動運(yùn)維服務(wù)的理念，對電站的高效運(yùn)營提供保障，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
模型方面：定期跟蹤現(xiàn)場的精度情況，督促運(yùn)維人員導(dǎo)回數(shù)據(jù)，當(dāng)精度下降明顯、考核較多時，第一時間由數(shù)據(jù)模型負(fù)責(zé)人和氣象負(fù)責(zé)人分析問題，通過優(yōu)化模型和氣象源提升精度。
系統(tǒng)方面：定期跟蹤現(xiàn)場的數(shù)據(jù)上傳情況，當(dāng)出現(xiàn)考核情況后及時通知工程服務(wù)人員提供現(xiàn)場運(yùn)行日志信息，運(yùn)維管控人員組織運(yùn)維小組開展問題分析和整改措施，出具整改方案并快速實施。
培訓(xùn)巡檢：工程服務(wù)人員定時安排客戶走訪，加強(qiáng)與客戶的溝通、交流，現(xiàn)場為客戶解決系統(tǒng)問題，并進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和現(xiàn)場地理坐標(biāo)、裝機(jī)容量、是否擴(kuò)容等信息核對。
綜合來看，通過高效的數(shù)據(jù)治理、高精準(zhǔn)的數(shù)值天氣預(yù)報、優(yōu)化的模型算法，再結(jié)合后期的定制化服務(wù)、主動運(yùn)維等優(yōu)質(zhì)服務(wù)，能夠有效地提升新能源電站預(yù)測精度，減少考核。而且，隨著新能源并網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)及用戶對于功率預(yù)測的精度需要越來越高，可靠的預(yù)測技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)是保障電站并網(wǎng)安全、減少考核的重要途徑。
