预测核心指标连续排名第一！国网湖南电科院新能源功率预测技术

2023年11月2日，在“第2届电力行业数字化转型大会暨第4届电力人工智能大会”上，「智创奖」第二届电力数智化转型技术创新应用评选颁奖典礼同期举行。

国网湖南电科院凭借其“新能源功率预测技术监督监测预警大数据分析应用”案例，获得“电力数字化创新应用案例奖”。

以风电、光伏为主的新能源大规模发展过程中，新能源功率的随机性、波动性、间歇性使得其发电功率与预测功率之间存在必然的偏差。随着新能源装机的增长，新能源功率预测准确度将对电网的电力电量平衡与日前发电计划平衡的影响愈发凸显。为此，湖南电科院建立统一、高效的新能源功率预测误差监测与诊断大数据分析及应用，有效指导全省新能源预测水平提升。

本篇文章将为大家重点介绍该应用的技术特点、应用成效及应用场景。

技术特点

1、实现从全省-地市-场站-预测环节的逐级误差定位与识别，并有效量化功率预测薄弱环节及其对整体预测误差的影响。

2、对新能源功率预测产品性能的检测与评估比对，实现不同功率预测产品对不同山地局部气候和地形条件的适应性分析。

3、形成新能源功率预测技术监督数字化模式，实现线上化、智能化、数字化的新能源功率预测技术监督。通过上述技术，从功率预测过程修正到预测算法后评估两个方面，推动全省新能源场站短期功率预测精度提升，提升了全省长、中、短期电力电量供应平衡策略有效性，助力全省安全可靠供电体系建设。

应用成效

1.应用于省-地两级调度管理，显著提高功率预测工作质效。新能源功率预测误差监测与诊断分析系统已应用于湖南省调、省电科院、地市公司，系统已完成全省百余座集中式风电场、光伏电站的功率预测分钟级数据接入与在线计算分析，涵盖短期与超短期预测功率、理论与可用功率、单机数据、测风塔数据等，累计数据存储/处理量达280G，大幅减少人工统计数据及报表的工作量，显著提高工作质效。

2.为新能源场站“量身定制”功率预测技术和系统，实现预测准确率明显提升。基于该新能源功率预测误差监测与诊断分析系统，依托新能源功率预测系统性能检测与评估比对平台，在省内某风电场开展功率预测精度提升比对工作，为新能源场站选取最佳的功率预测技术和系统提供决策支撑，通过比对分析一个月的数据，该风电场当月短期功率预测准确率同比增长超1个百分点，特殊天气下日准确率增长近10个百分点。

3.实施功率预测薄弱环节精准定位与督办整改，增加新能源消纳创造社会经济效益。通过新能源功率预测误差成因在线定位与量化分析，精准定位场站功率预测的薄弱环节，为其有针对性地改进预测水平提供有效的技术支持。系统应用以来，在2023年5、6、9月全国省级预测排名中，实现湖南省的风电预测核心指标在各省级电网功率预测中连续排名第一。

应用场景

1、新能源功率预测误差监测与诊断

通过对新能源功率预测误差进行监测，建立从全省-地市-场站-预测环节的逐级误差定位与识别，可定量分析预测各层级的误差对整体误差的影响程度，在线识别功率预测过程中的关键影响因素和薄弱环节，实时指导现有预测技术的进一步改进和优化，全面提升新能源功率预测水平。

图1：全省新能源功率预测误差定位

图2：新能源场站功率预测误差成因在线分析应用看板

2、新能源功率预测产品性能检测与评估比对

通过不同预测产品在平台上预测效果的多维精确评估和数据挖掘，比对不同功率预测产品对不同山地局部气候和地形条件的适应性，精准定位气象预测、风/光-电转换模型等误差成因，为新能源场站“量身定制”最佳的功率预测技术和系统，从而实现湖南省内新能源发电功率的精准预报。

图3：新能源功率预测算法性能比对平台界面

图4：典型新能源场站逐日预测功率曲线对比

参与单位：国网湖南电科院、国网湖南省电力有限公司

参与人员：王玎、徐民、胡臻、郝露茜、曹伟、张军、胡锦豪、陈琳依、陈厚涛、万克洋