光伏功率预测系统技术规程
目 录1、通用要求12、系统建设目标及内容13、 系统总体技术要求13.1 结构要求13.3系统总体功能要求13.4系统性能要求13.4.1可用性指标14、系统软硬件环境14.1 硬件配置14.2软件功能规范15 系统设计要求15.1 系统管理15.2 人机界面15.3 系统维护15.4 接口规范16项目实施及服务内容16.1 技术服务16.2技术资料16.4安装、调试和试运行16.5系统验收16.6保证期17供货范围131、通用要求 1.1 总则光伏功率预测系统是光伏发电场并网后保证电网安全、优质和经济运行的必要技术手段。为使平罗光伏电站具备准确预报太阳能电场未来24小时负荷时间曲线的能力；达到电网对太阳能电场电力负荷输出的调度要求。特制订平罗光伏电站光伏电站功率预测技术规范书。本规范书是平罗光伏电站功率预测系统初级阶段的技术指导，在实际执行中还要根据实践情况不断完善和改进。 投标方资质要求： （1）具有2年以上从事电力系统自动化、高级应用研究的经历； （2）具有企业法人资格，注册资金150万元以上的计算机软件开发企业； （3）有良好商业信誉的商(厂)家。经招标领导小组进行资格预审，符合参加本次招标的商（厂）家将具有投标方资格； （4）符合投标资格的投标方应承担投标和履约中的全部责任与义务； （5）投标方在软件开发、调试水平和售后服务等方面具有相当实力。 其他要求： 投标方应仔细阅读招标文件。投标方提供的设备技术规范应与本规范书中提出的要求相一致，否则需提出详细的技术偏差。 本规范书提出了功率预测系统的技术要求。主要包括系统的硬件使用条件、网络环境、主要技术参数、结构、性能及所需技术资料等方面的内容。 本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准的条文，投标方应按有关标准提供符合IEC标准、国标、行标和本规范书的优质产品。 本规范书所使用的标准及规定的条款如遇到与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。2、系统建设目标及内容平罗光伏电站功率预测系统的建设目标是，建设一套综合考虑电网安全、太阳能电场经济发电和优质发电等多目标的先进实用的光伏功率预测系统，满足电网光伏并网要求，需实现以下目标：（1） 保证太阳能电场光伏并网全部满足相应考核要求。（2） 保证系统稳定可用，未来24小时预测精度大于75%。（3） 充分利用气象资源，为光伏电站维修时间提供预测指导，以取得经济效益。（4） 保证短期光伏功率预测时效不小于24小时，时间分辨率不小于15分钟。（5） 保证超短期光伏功率预测时效不小于4小时，时间分辨率应不小于15分钟。（6） 支持光伏电场扩容。 平罗光伏电厂电站光伏功率预测系统的建设内容及要求：（1） 建设太阳能电场内光伏功率预测系统。（2） 完成对太阳能电场的短期光伏功率预测。（3） 完成对太阳能电场的超短期光伏功率预测。（4） 完成对太阳能电池发电数据采集工作(光伏电池厂家对相关数据开放)。（5） 完成对升压站EMS的数据采集工作。（6） 完成对高精度数值气象预报对接。（7） 完成对电网侧的光伏功率预测数据上报工作。（8） 完成光伏功率预测的系统搭建、建模和界面展示工作。3、 系统总体技术要求3.1 结构要求 光伏功率预测系统应满足可扩充性、安全可靠性、开放性、准确性等要求。系统优先采用X86系列PC平台，必须实现与调度数据网系统对接，上传光伏功率预测数据。3.1.1 可扩充性 系统的设计在软件上要充分考虑系统的可扩充性，当系统服务项目增多和业务量增加时，系统能平滑地进行扩充。3.1.2 可靠性 光伏功率预测系统应提供保证系统安全稳定的措施，为系统故障的隔离和排除提供快捷的技术手段。 光伏功率预测系统应提供完善的功能保证各种故障的及时发现、定位、报警和恢复。系统对所有的数据接口、模型算法分别进行监视，对故障或异常现象应采取合理的应对措施自动消除故障，维持系统的不间断运行，对不能自动消除的故障或系统资源不足时应及时报警。3.1.3 开放性 光伏功率预测系统应具有开放系统的体系结构(符合POSIX100标准)，保证与相关系统的互联、互通、互操作，能实现第三方应用软件的方便接入。3.1.4 投资合理性光伏功率预测系统应尽可能充分结合现有自动化系统的软硬件平台，减少系统软件和硬件平台的投资，保证投资的合理性。3.1.5 最小的网络负荷 光伏功率预测系统应保证系统的负荷均衡和网络负荷最小，以防止功能分布不当而引起通信的“瓶颈”效应，并有效地使用网络和主机的CPU，主机CPU负荷平均不超过30%。3.1.6 与其它系统的互联 本系统要求能与xxx电网调度自动化系统、本太阳能电场集控系统、本太阳能电场升压站EMS等系统互联。3.2 容量要求 系统应能满足历史功率数据和预测数据查询要求，应该保存至少5年的历史数据，并且可以方便的进行查询。3.3系统总体功能要求（1） 光伏功率预测系统能够预测本太阳能电场的输出功率 （2） 保证光伏功率预测系统投运后，即可达到技术要求。（3） 系统具备误差分析功能。（4） 系统具备数据统计功能。（5） 实时监测电场运行状态，预测结果应对停运电池板进行处理，保证预测精度。（6） 系统允许人工对未来预测结果进行修正，不能提供对历史预测结果进行修正。（7） 短期光伏功率预测应能够设置每日9时之前进行预测，每天一次。（8） 超短期预测应每15分钟自动预测一次，自动滚动执行。3.4系统性能要求3.4.1可用性指标（1） 未来72小时预测精度大于75%。（2） 系统运行寿命15年。（3） 系统预测合格率：>99%。（4） 系统在线时间：>99%。3.4.2 可靠性指标（1） 光伏功率预测应不受太阳能电场电池检修和扩建限制，即太阳能电场任何运行状态皆可进行功率预测。（2） 可对基础数据的有效性进行检测，由于网络传输或数据采集等原因出现个别错误数据，系统应能自动进行剔除，而不影响预测结果。（3） 系统硬件可靠性应大于99%.（4） 系统月可用率应大于99%。3.4.3 信息处理指标 （1）光伏功率预测模型计算时间应小于2分钟。 （2）数据采集和数据上传时间误差应小于3秒钟。3.4.4负荷率 光伏功率预测系统在最坏情况下，主机CPU负载率及网络负载必须满足以下指标：（1） 系统主机在任意10s内，CPU平均负荷率小于35%；（2） 在任何情况下，在任意5分钟内，网络平均负载率小于12%3.4.5 存储容量（1） 当存储容量余额低于系统总体功能技术要求容量的80%时进行告警。（2） 历史数据存储时间不少于5年。3.4.6系统启动当操作系统启动后，光伏功率预测系统需自动启动，而不需要人为干预。3.5 系统备份和恢复策略系统提供手工数据备份手段，并提供快速准确的恢复手段。4、系统软硬件环境硬件配置和软件设计必须具备高可靠性，并且要便于扩展、维护和使用。4.1 硬件配置 平罗光伏电站光伏功率预测系统布置于安全II区，将预测数据上报给调度数据网络系统。光伏功率预测系统由单机系统构成，EMS升压站数据和光伏电站监控服务器同时布置于安全II区，可直接进行数据采集。数值气象预报数据需经过互联网进行采集。4.2软件功能规范4.2.1总体要求 软件设计遵循相关国际、国家标准，如X-Window/Motif（或其他图形界面标准）、TCP/IP、OPC、IEC102等，可以方便地进行安装、对接。4.2.2系统软件模块功能规范投标方提供的系统软件至少具备如下功能，并对各功能详细阐述。4.2.2.1 数值气象预报 历史数值天气预报数据应与历史功率数据相对应，时间分辨率应为15分钟，时效长度24小时； 4.2.2.2短期功率预测每天上午9：00之前，计算并上报之后的24小时，逐15分钟和逐小时功率预报；前48小时预报结果，精度>85%；短期功率预测计算滚动周期固定为24小时。4.2.2.3超短期功率预测 每15分钟滚动一次，提供未来4小时逐15分钟功率预测，精度>90%。4.2.2.4数据分析与统计 提供功率精度分析报表，对比作图，报表生成等功能。4.2.2.5图形展示 以图形方式展示太阳能电场历史、现实、未来的功率曲线；提供太阳能电场SCADA数据和升压站EMS数据的地图形展示模块；提供风资源展示图形窗口。4.2.2.6数据上报兼容太阳能电场电力二次系统的接口，实时向调度自动化系统上传预测数据；。4.2.2.7 与光伏场集控中心平台远程通信 系统能够实现和太阳能电场中控平台的远程通信，一方面取得SCADA、EMS数据；另一方面把预测数据回传给太阳能电场。5 系统设计要求5.1 系统管理光伏功率预测系统应实现对整个光伏功率预测系统中的设备、功能及权限等进行管理，以维护光伏功率预测系统的完整性和可用性，提高光伏功率预测系统运行效率。 （1）设备状态管理l 提供专用画面，对系统中所有设备的状态进行管理，包括系统主机的状态、通讯通道的状态管理。系统内的通讯异常、系统重启、用户切换都会产生告警，告警将指出告警原因、设备模块； （2）权限管理:l 设置各类操作人员的操作权限，保证系统安全运行；l 各类操作均有记录，并可查询。 （4）系统监视和告警系统设备监视完成如下功能：l 对系统硬件设备状态进行监视；l 对各类错误能进行检索、统计、显示、记录和打印；l 错误信息包括时间、错误级别、设备类型、出错原因和错误处理方法等内容；l 系统各个通讯节点故障的监视；l 网络状态的监视； （5）系统运行状态分析系统运行分析对系统日志进行统一管理，统一分析，找出系统中存在的各类问题，为系统的持续改进和运行优化提供基础。以表格、曲线等表示方式分析统计系统性能，如：CPU负荷、内存、磁盘占用情况、预测精度等。5.2 人机界面（1） 应支持太阳能电场实时出力监测，页面应显示太阳能电场的实时功率及预测功率，页面更新周期不应超过5分钟。（2） 可同时显示系统预测曲线、实际功率曲线及预测误差带。（3） 实际功率曲线需实时更新，更新周期不应超过5分钟。（4） 应支持数值天气预报数据与自动气象站、实际功率与预测功率的对比，提供图形、表格等多种可视化手段。（5） 应支持时间序列图、云图显示、云量变化曲线等气象图表，对数值气象预报数据进行展示。（6） 应支持预测曲线的人工修改。（7） 应具备开机容量设置、调度限电设置及查询页面。（8） 用户界面友好，经过简单培训调度方式和计划人员可以熟练使用。（9） 应支持太阳能电场基本信息的查询，太阳能电场基本信息应包括装机容量、光伏机组类型、光伏机组台数、接入变电站名称、接入电压等级以及开发商等。（10） 应支持预测结果的误差统计，提供表格、曲线、直方图等多种展示手段。（11） 应具备系统运行状态监视页面，实时显示系统运行状态。（12） 所有的表格、曲线应同时支持打印输出和电子表格输出。5.3 系统维护系统应尽可能减少维护人员的工作量，并提供自动维护功能。5.4 接口规范 光伏功率预测系统需提供与其他相关系统的接口，
