專利名稱：一種面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體講涉及一種面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電作為目前在可再生能源中技術(shù)較成熟、具有規(guī)模化開(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的新能源發(fā)電技術(shù)，日益得到國(guó)家的高度重視和大力扶持，在近幾年獲得了巨大的發(fā)展。隨著風(fēng)電發(fā)電成本逐步降低，以及日益凸顯的零排放環(huán)保優(yōu)勢(shì)，必將成為未來(lái)重要的電能來(lái)源。根據(jù)國(guó)家的風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)將在“三北”地區(qū)發(fā)揮其風(fēng)能資源優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)建設(shè)數(shù)百個(gè)10萬(wàn)千瓦級(jí)以上的大型風(fēng)電場(chǎng)，在河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、新疆等地區(qū)建成十多個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)大型風(fēng)電基地，并初步形成河北、內(nèi)蒙古東部、內(nèi)蒙古西部、甘肅酒泉、新疆等千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地。風(fēng)電本身具有很大的隨機(jī)性、間歇性和不可控性，在遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的電網(wǎng)末端并入大規(guī)模風(fēng)電對(duì)于電網(wǎng)安全運(yùn)行將產(chǎn)生很大的影響，并對(duì)電網(wǎng)信息通信系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度、電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。風(fēng)電具有間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，而電力系統(tǒng)是實(shí)時(shí)平衡的，風(fēng)電的波動(dòng)需要通過(guò)常規(guī)電源的調(diào)節(jié)和儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)平衡，這是困擾風(fēng)電并網(wǎng)的最大難題。風(fēng)電發(fā)電量取決于風(fēng)能，風(fēng)能大小取決于大氣物理環(huán)流的變化，這種環(huán)流總體上有一定規(guī)律可循，但是它的易變性造成短期、尤其是風(fēng)能功率預(yù)測(cè)的難度。以上各項(xiàng)功能尤其是功率預(yù)測(cè)及風(fēng)電智能調(diào)度、智能控制都需要風(fēng)電信息通信系統(tǒng)的有力支撐。風(fēng)電功率預(yù)測(cè)可分為短期預(yù)測(cè)與超短期預(yù)測(cè)兩類。短期預(yù)測(cè)時(shí)間尺度一般為0-48小時(shí)。超短期預(yù)測(cè)時(shí)間尺度一般為0-4小時(shí)，一般采用滾動(dòng)預(yù)測(cè)的方式。超短期預(yù)測(cè)具有比短期預(yù)測(cè)更高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，對(duì)通信與信息系統(tǒng)也提出了更高的要求。超短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)對(duì)信息通信系統(tǒng)的主要需求為單風(fēng)機(jī)信息與測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)的采集與計(jì)算。同時(shí)，需要依托電力通信網(wǎng)，建立風(fēng)電通信專網(wǎng)系統(tǒng)，為超短期功率預(yù)測(cè)所需的海量數(shù)據(jù)能提供穩(wěn)定可靠的采集與存儲(chǔ)方式，以實(shí)現(xiàn)超短期功率預(yù)測(cè)。以往的電力通信網(wǎng)通信系統(tǒng)中不需要傳輸各個(gè)風(fēng)機(jī)的海量信息，信息量相對(duì)較小，在超短期功率預(yù)測(cè)功能需求中，需要設(shè)計(jì)建立面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)、可靠的實(shí)現(xiàn)海量風(fēng)機(jī)與測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)的傳輸。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)。該平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)海量的風(fēng)機(jī)信息、測(cè)風(fēng)塔信息的通過(guò)風(fēng)電信息專網(wǎng)的快速可靠上傳，滿足電網(wǎng)調(diào)度超短期功率預(yù)測(cè)模塊對(duì)信息通信實(shí)時(shí)性與可靠性的要求，支撐電網(wǎng)調(diào)度側(cè)風(fēng)電超短期功率預(yù)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)，提高電網(wǎng)側(cè)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的接入能力，提高風(fēng)電運(yùn)行管理水平。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下方案:[0007]—種面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，所述超短期功率預(yù)測(cè)的時(shí)間為0 4小時(shí)，所述平臺(tái)系統(tǒng)包括采集上傳終端、風(fēng)電信息專網(wǎng)和智能支持主站，所述采集上傳終端采集并存儲(chǔ)風(fēng)電信息，所述風(fēng)電信息專網(wǎng)將所述風(fēng)電信息上傳到所述智能支持主站，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電信息的快速可靠通信。所述采集上傳終端包括嵌入式中央處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、高速數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、0PC(0LE for Process Control)傳輸模塊,實(shí)現(xiàn)各個(gè)風(fēng)電機(jī)風(fēng)電信息的采集、匯總、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)與上傳。所述風(fēng)電信息專網(wǎng)設(shè)置有縱向加密裝置，保證電力數(shù)據(jù)不被竊取或偽裝，通過(guò)這種裝置，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)的安全。所述智能支持主站包括存儲(chǔ)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模塊和顯示平臺(tái)；所述存儲(chǔ)服務(wù)器接收并存儲(chǔ)所述風(fēng)電信息，并將風(fēng)電信息傳輸給所述應(yīng)用服務(wù)器，所述應(yīng)用服務(wù)器對(duì)所述風(fēng)電信息進(jìn)行管理和監(jiān)控，所述風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模塊對(duì)風(fēng)電信息進(jìn)行功率預(yù)測(cè)，所述顯示平臺(tái)顯示圖形和報(bào)表。所述存儲(chǔ)服務(wù)器包括通信規(guī)約接收裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)通信管理裝置，所述網(wǎng)絡(luò)通信管理裝置對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行管理。所述應(yīng)用服務(wù)器包括風(fēng)電信息管理裝置、風(fēng)電信息監(jiān)控裝置、分布式系統(tǒng)的管理和監(jiān)視裝置和用戶權(quán)限和認(rèn)證管理模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電信息的管理和監(jiān)控。所述顯示平臺(tái)包括圖形平臺(tái)和報(bào)表平臺(tái)，所述監(jiān)控畫面包括地理圖、變電站接線圖、趨勢(shì)曲線、風(fēng)機(jī)列表畫面、風(fēng)機(jī)矩陣畫面、風(fēng)速-功率曲線和風(fēng)向玫瑰圖。所述智能支持主站通過(guò)橫向隔離裝置與電網(wǎng)調(diào)度側(cè)能量管理系統(tǒng)EMS互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)所述風(fēng)電信息的傳輸，橫向隔離裝置可以保證電力安全數(shù)據(jù)不被外界獲取，通過(guò)這種裝置，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)的安全。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:1.該平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)海量的風(fēng)機(jī)信息、測(cè)風(fēng)塔信息的通過(guò)風(fēng)電信息專網(wǎng)的快速可靠上傳，滿足電網(wǎng)調(diào)度超短期功率預(yù)測(cè)模塊對(duì)信息通信實(shí)時(shí)性與可靠性的要求；2.支撐電網(wǎng)調(diào)度側(cè)風(fēng)電超短期功率預(yù)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)，提高電網(wǎng)側(cè)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的接入能力，提高風(fēng)電運(yùn)行管理水平；3.利用現(xiàn)有的電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，建立獨(dú)立的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，而與傳統(tǒng)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)區(qū)分，避免對(duì)傳統(tǒng)電力業(yè)務(wù)的影響，同時(shí)保證了風(fēng)電信息的快速可靠上傳；4.各風(fēng)機(jī)信息、風(fēng)電場(chǎng)變電站信息與測(cè)風(fēng)塔信息實(shí)現(xiàn)集中采集和快速上傳，并按照智能支持主站下達(dá)的命令，發(fā)送至各風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制；5.為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電超短期功率預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)，對(duì)解決風(fēng)電并網(wǎng)與功率預(yù)測(cè)問(wèn)題具有一定的借鑒意義和工程實(shí)用價(jià)值；6.能夠顯著提高風(fēng)電的并網(wǎng)效率和風(fēng)電接入的安全穩(wěn)定性，同時(shí)可以有效降低風(fēng)電通信系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行成本，提高風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)電調(diào)度的生產(chǎn)運(yùn)行管理水平，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

[0022]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1，一種面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，所述超短期功率預(yù)測(cè)的時(shí)間為0 4小時(shí)，所述平臺(tái)系統(tǒng)包括采集上傳終端、風(fēng)電信息專網(wǎng)和智能支持主站，所述采集上傳終端采集并存儲(chǔ)風(fēng)電信息，所述風(fēng)電信息專網(wǎng)將所述風(fēng)電信息上傳到所述智能支持主站，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電信息的快速可靠通信。所述采集上傳終端包括嵌入式中央處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、高速數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、0PC(0LE for Process Control)傳輸模塊,實(shí)現(xiàn)各個(gè)風(fēng)電機(jī)風(fēng)電信息的采集、匯總、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)與上傳；本實(shí)用新型采用OPC傳輸實(shí)現(xiàn)風(fēng)電信息上傳和監(jiān)控，同時(shí)也支持Modbus, IEClOl、IEC104和CDT等電力遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約。所述采集上傳終端具備采樣和存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)的功能，并且在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和帶時(shí)標(biāo)歷史數(shù)據(jù)的混合傳送。采集上傳終端提供完善的遠(yuǎn)程維護(hù)手段，支持由遠(yuǎn)方對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行升級(jí)、監(jiān)視、修改配置等操作。所述風(fēng)電信息專網(wǎng)設(shè)置有縱向加密裝置，保證電力數(shù)據(jù)不被竊取或偽裝，通過(guò)這種裝置，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)的安全。所述智能支持主站包括存儲(chǔ)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模塊和顯示平臺(tái)；所述存儲(chǔ)服務(wù)器接收并存儲(chǔ)所述風(fēng)電信息，并將風(fēng)電信息傳輸給所述應(yīng)用服務(wù)器，所述應(yīng)用服務(wù)器對(duì)所述風(fēng)電信息進(jìn)行管理和監(jiān)控，所述風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模塊對(duì)風(fēng)電信息進(jìn)行功率預(yù)測(cè)，所述顯示平臺(tái)顯示圖形和報(bào)表。所述存儲(chǔ)服務(wù)器包括通信規(guī)約接收裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)通信管理裝置，所述網(wǎng)絡(luò)通信管理裝置對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行管理；所述應(yīng)用服務(wù)器包括風(fēng)電信息管理裝置、風(fēng)電信息監(jiān)控裝置、分布式系統(tǒng)的管理和監(jiān)視裝置和用戶權(quán)限和認(rèn)證管理模塊，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)監(jiān)控、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)、變電站監(jiān)控、電能計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控等監(jiān)控應(yīng)用的無(wú)縫集成，提高系統(tǒng)的運(yùn)行性能，方便用戶的管理維護(hù)以及信息的共享，方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合、分析、應(yīng)用和展示，提升對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)和分析的水平和質(zhì)量，提升風(fēng)電場(chǎng)的綜合管理水平，保證風(fēng)電場(chǎng)的安全可靠運(yùn)行。所述顯示平臺(tái)包括圖形平臺(tái)和報(bào)表平臺(tái)，分別能夠生成和顯示面向風(fēng)機(jī)、風(fēng)電場(chǎng)、變電站的各種監(jiān)控畫面和統(tǒng)計(jì)報(bào)表；所述監(jiān)控畫面包括地理圖、變電站接線圖、趨勢(shì)曲線、風(fēng)機(jī)列表畫面、風(fēng)機(jī)矩陣畫面、風(fēng)速-功率曲線和風(fēng)向玫瑰圖。所述智能支持主站通過(guò)橫向隔離裝置與電網(wǎng)調(diào)度側(cè)能量管理系統(tǒng)EMS互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)所述風(fēng)電信息的傳輸，橫向隔離裝置可以保證電力安全數(shù)據(jù)不被外界獲取，通過(guò)這種裝置，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)的安全。在以往的方案中，風(fēng)電場(chǎng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)均通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳送，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便，但在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中承載大量用于風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)監(jiān)控的信息，易造成調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)功能不清晰。在資源豐富的情況下，針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，建議建設(shè)風(fēng)電信息通信業(yè)務(wù)專用網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型充分利用電力傳輸網(wǎng)資源，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與風(fēng)電信息專網(wǎng)在數(shù)據(jù)網(wǎng)層面上相互獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰。實(shí)施情況具體見(jiàn)表1:表I種面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)施情況
權(quán)利要求1.一種面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，所述超短期功率預(yù)測(cè)的時(shí)間為O 4小時(shí)，其特征在于:所述平臺(tái)系統(tǒng)包括采集上傳終端、風(fēng)電信息專網(wǎng)和智能支持主站，所述采集上傳終端采集并存儲(chǔ)風(fēng)電信息，所述風(fēng)電信息專網(wǎng)將所述風(fēng)電信息上傳到所述智能支持主站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于:所述采集上傳終端包括嵌入式中央處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、高速數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、OPC傳輸模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)電信息專網(wǎng)設(shè)置有縱向加密裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于:所述智能支持主站包括存儲(chǔ)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模塊和顯示平臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于:所述智能支持主站通過(guò)橫向隔離裝置與電網(wǎng)調(diào)度側(cè)能量管理系統(tǒng)EMS互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)所述風(fēng)電信息的傳輸。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種超短期功率預(yù)測(cè)的風(fēng)電通信調(diào)度專網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。所述平臺(tái)系統(tǒng)包括采集上傳終端、風(fēng)電信息專網(wǎng)和智能支持主站，所述采集上傳終端采集并存儲(chǔ)風(fēng)電信息，所述風(fēng)電信息專網(wǎng)將所述風(fēng)電信息上傳到所述智能支持主站。該平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)海量的風(fēng)機(jī)信息、測(cè)風(fēng)塔信息的通過(guò)風(fēng)電信息專網(wǎng)的快速可靠上傳，滿足電網(wǎng)調(diào)度超短期功率預(yù)測(cè)模塊對(duì)信息通信實(shí)時(shí)性與可靠性的要求，支撐電網(wǎng)調(diào)度側(cè)風(fēng)電超短期功率預(yù)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)，提高電網(wǎng)側(cè)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的接入能力，提高風(fēng)電運(yùn)行管理水平。
文檔編號(hào)H02J13/00GK203166623SQ20122059737
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者靳洋, 汪洋, 王多, 李玉杰, 趙宏波, 丁慧霞, 靳丹, 蘇斌, 李煒, 權(quán)楠, 王智慧, 馬樂(lè), 張禹 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司