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安科瑞Acrel-1000DP光伏功率预测系统光伏电站监测
快讯
2024-06-24 09:19:39

本期工程安装19MWp光伏组件,太阳电池阵列由12个3.15MW和1个2MW子系统组成。10kV开关站本期采用单母线接线,并网出线1回、PT 1回、10kV集电线路3回、动态无功补偿1回、接地兼站用变1回,共7回;终期采用两段单母线接线,并网出线2回、PT 2回、10kV集电线路5回、动态无功补偿2回、接地兼站用变1回、接地变1回,共13回。10kV开关站本期以1回10kV线路接入110kV赤土坡变电站,线路拟选用为LGJ-300型导线,线路总长约16.5km,接入系统方案以国网湖北省电力公司批复意见为准。开关站内主要建筑物包括综合楼、10kV配电楼和水泵房等,设置室外消防给水系。

1.光功率预测系统装置技术要求件

系统种所有设备、备品备件,包括投标方自购其他单位获得的所有附件和设备,除本规范书中规定的技术参数和要求外,其余均应遵照新版本的电力行业标准(DL)、国家标准(GB)和IEC标准及国际单位制(SI),这是对设备的要求。投标方如果采用自己的标准或规范,必须向招标方提供中文或英文复印件并经招标方同意后方可采用,但不能低于DL、GB和IEC的有关规定。

1.1标准和规范

本技术规范是参照以下标准制定的,投标设备应符合本技术规范的要求,本技术规范未作规定的要求按照下列标准执行。

设计依据

系统功能设计和开发应符合以下规范:

《光伏电站接入电网技术规定》

《光伏功率预测系统功能规范》

《太阳能能资源测量方法》

《太阳能能资源评估方法》

《调度运行管理规范》

《光伏电站并网验收规范》

《光伏并网电站太阳能评估规范》

《电工名词术语》

《继电保护和安全自动装置技术规程》

《电力工程电缆设计规范》

《继电保护设备信息接口配套标准》

《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》

设计标准

系统功能设计和开发应符合以下标准:

ISO——国际标准化组织标准

GB——中华人民共和国国家标准

DL——中华人民共和国电力行业标准

1.2 技术要求

系统功能应满足建设方案、发展目标的要求,保证系统的实用性和适用性,并提供严格的安全管理措施,以保证系统及其数据的安全可靠性。系统应采用开放式体系结构,满足可扩展性和可维护性等要求。

1)系统的实用性和适用性

本系统的建设应立足于XXXX光伏电站对电网的调度及运营管理的需求,借鉴国内外一流专业技术,充分考虑光伏电站调度运行的应用需求,满足各项规范要求的基础,保证系统在各项功能的针对性基础上体现整 体的实用性及系统针对不同应用环节的适用性。

2)系统功能规范化

严格遵循国家电网公司颁布的相关功能及技术规范。

3)系统开放性

系统应具有开放的体系结构,采用规范信息模型和标准接口规范,保证本系统同其他相关系统之间的数据交换。

4)系统安全性

满足《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》(中华人民共和国国家经贸委第30号)和《电力二次系统安全防护规定》(国家电力监管委员会5号令)对电网计算机监控系统和系统之间互联的安全要求。

5)系统可靠性

应对系统关键节点的设备、软件和数据进行冗余备份,提供故障隔离和排除技术手段,实现任一单点故障均不影响系统的正常运行。

实时气象信息采集要求

2.1 基本要求

光伏发电站应配备实时气象信息采集系统,应包括直射fu射表、散射fu射表、总fu射表、环境温度计、光伏组件温度计、风速仪、风向标、数据处理传输设备等。

2.2 站址要求

2.2.1 气象信息采集系统应能反映光伏发电站范围内的气象条件。

2.2.2 气象信息采集系统环境信息观测仪器感应元件平面以上应无任何障碍物,若不满足,应与障碍物保持一定距离,避免障碍物的阴影对感应元件的遮挡。不应靠近浅色墙面或其它易于反射阳光的物体,也不应暴露在人工fu射源之下。

2.3 测量设备要求

2.3.1 直接fu射表/散射fu射表/总fu射表技术参数:

a) 光谱范围

b) 测量范围

c) 跟踪精度

d) 灵敏度

e) 安装:自动跟踪装置

2.3.2风速传感器:

a) 测量范围:0~50m/s

b) 测量精度:<±0.5 m/s

c) 工作环境温度:-40℃至60℃

2.3.3 风向传感器:

a) 测量范围:0~360

b) 测量精度:±2.5

c) 工作环境温度:-40℃至60℃

2.3.4 湿度传感器:

a) 测量范围:0~100%RH

b) 测量精度:±8%RH

c) 工作环境温度:-40℃至60℃

2.3.5 大气压力传感器:

a) 测量范围

b) 测量精度

c) 工作环境温度

2.3.6 环境温度传感器:

a) 测量范围

b) 测量精度

2.3.7 组件温度传感器:

a) 测量范围

b) 测量精度

2.3.8 数据记录仪:

a) 输入通道数

b) 准确度

c) 数据存贮容量

d) 工作温度: -40℃至+60℃

3.2.3.9全天空成像仪:

a) 图像解析度:≥352×288色彩,24Bit,JPEG格式

b) 采样速度:可调,时间间隔不能大于5min

c) 工作温度:-40℃至+60℃

3.3 预测数据要求

3.3.1 基本要求

光伏发电站功率预测所需的数据至少应包括数值天气预报数据、实时气象数据、实时功率数据、运行状态、计划检修信息等。

3.3.2 数据采集

3.3.2.1 数值天气预报数据应满足以下要求:

a) 应至少包括次日零时起未来3天的数值天气预报数据,时间分辨率为15min;

b) 数据至少应包括辐照强度、云量、气温、湿度、风速、风向、气压等参数;

c) 每日至少提供两次数值天气预报数据。

3.3.2.2 实时气象数据应满足以下要求:

a) 实时气象数据应取自光伏发电站的实时气象信息采集系统;

b) 数据至少应包括总fu射、直接fu射、散射fu射、环境温度、湿度、光伏组件温度、风速、风向、气压等参数;

c) 数据传输应采用光纤传输方式,传输时间间隔应不大于5min;

d) 数据可用率应大于99%。

3.3.2.3 实时功率数据、设备运行状态应取自光伏发电站计算机监控系统,采集时间间隔应不大于5min。

3.3.2.4 所有数据的采集应能自动完成,并能通过手动方式补充录入。

3.3.2.5 所有实时数据的时间延迟应不大于1min。

3.3.3 数据处理

3.3.3.1 所有数据存入数据库前应进行完整性及合理性检验,并对缺测和异常数据进行补充和修正。

3.3.3.2 数据完整性检验应满足:

1)数据的数量应等于预期记录的数据数量;

2)数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间,中间应连续。

3.3.3.3 数据合理性检验应满足:

1)对功率、数值天气预报、实测气象数据进行越限检验,可手动设置限值范围;

2)根据实测气象数据与功率数据的关系对数据进行相关性检验。

3.3.3.4 缺测和异常数据宜按下列要求处理:

1)以前一时刻的功率数据补全缺测或异常的功率数据;

2)以零替代小于零的功率数据;

3)缺测或异常的气象数据可根据相关性原理由其它气象要素进行修正;不具备修正条件的以前一时刻数据替代;

4)所有经过修正的数据以特殊标识记录并可查询;

5)所有缺测和异常数据均可由人工补录或修正。

3.3.4 数据存储

数据存储应符合下列要求:

1)存储系统运行期间所有时刻的数值天气预报数据;

2)存储系统运行期间所有时刻的功率数据、实时气象数据;

3)存储每次执行的短期功率预测的所有预测结果;

4)存储每15min滚动执行的超短期功率预测的所有预测结果;

5)预测曲线经过人工修正后存储修正前后的所有预测结果;

4. 系统硬件要求

4.1 总体要求

1)3.系统的参考配置参见3.网络结构图(参照图3-1)。硬件配置应考虑具有扩展性。

2)本规范所列硬件为系统主要设备但非全部设备,各不同投标方有不同的解决方案,投标方应根据自己情况调整。除本规范所列设备外,本工程必需的其它设备投标方需列出并说明,如投标时未列出,将视为包含在其它栏目内。

3)部分硬件需要投标方提出解决方案后才能确定配置,这部分按照投标方的方案列设备。

4)系统的各个部应当搭配协调,同类服务资源可以互相支援和互备。

5)硬件应包含操作系统、驱动程序等必须配备的系统软件,系统软件不单列报价。

4.2 输出功率统配置要求

1)光伏发电站功率预测系统硬件至少应包括数值天气预报服务器、系统应用服务器、物理隔离装置、人机工作站,可根据需要选用数据库服务器、网络交换设备、硬件防火墙等。

2)应采用主流的服务器,支持集群、RAID等技术特性,支持双路独立电源输入,采用机架式安装,宜采用冗余配置。

3)工作站宜采用主流硬件厂商的图形工作站,应具有良好的可靠性和可扩展性。

4)物理隔离装置应通过指定部门检测认证。

5)根据需要选择交换机、防火墙、路由器等必要设备。

预测系统软件要求

5.1 基本要求

1)应根据光伏发电站的具体特点,结合光伏发电站的历史及实测数据,采用适当的预测方法构建预测模型,在此基础上建立光伏发电站功率预测系统。

2)光伏发电站功率预测系统软件应包括数值天气预报处理模块、实时气象信息处理模块、短期预测模块、超短期预测模块、系统人机界面、数据库、数据交换接口等。

5.2 预测软件配置要求

1)预测系统应满足电监会5号令和的电监安全[2006]34号令的要求。

2)预测系统应配置通用、成熟的商用关系型数据库,用于数据、模型及参数的存储。

3)预测系统软件应在统一的支撑平台上实现,具有统一风格的人机界面,并采用公共电力系统模型接口。

4)预测系统软件应采用模块化划分,单个功能模块故障不影响整个系统的运行。

5)预测系统应具有可扩展性,支持用户和第三方应用程序的开发。

6)预测系统应采用权限管理机制,确保系统操作的安全性。

5.3 预测模型要求

1)短期功率预测应满足下列要求:

应能预测次日零时起至未来24h、48h、72h的光伏发电站输出功率,时间分辨率为15min;

短期预测输入包括数值天气预报等数据,从而获得预测功率;

短期预测应考虑检修、故障、扩容等不确定因素对光伏发电站输出功率的影响;

预测模型应具有多样性,可满足新建、已建光伏发电站的功率预测;

宜采用多种预测方法建立预测模型,形成预测策略;

短期预测每日宜执行两次,单次计算时间应小于5min。

2)超短期功率预测应满足下列要求:

能预测未来15min-4h的光伏发电站输出功率,时间分辨率为15min;

超短期预测模型的输入应包括实测功率数据、实测气象数据及设备状态数据等;

宜采用图像识别技术对全天空成像仪的实测图形进行分析,判断云层运动及对光伏发电站的遮挡情况,进而实现对超短期功率波动的预测;

超短期预测应15min执行一次,动态更新预测结果,单次计算时间应小于5min。

5.4 人机界面要求

1)应具备光伏发电站出力监视页面,以地图形式展示光伏发电站布局,至少同时显示实际功率、预测功率及各实测气象要素,数据更新时间应不大于5min。

2)应具备光伏发电站出力的曲线展示页面,应同时显示系统预测曲线、实际功率曲线,实际功率曲线应动态更新且更新时间应不大于5min。

3)应具备历史数据的曲线查询页面,至少提供日、周等时间区间的曲线展示,页面查询时间应小于1min。

4)应提供数据统计分析页面,提供饼图、棒图、表格等多种可视化展示手段。

5)系统页面应采用统一的风格,页面布局合理,便于运行人员使用。

5.5 数据统计要求

1)应能对光伏发电站运行参数、实测气象数据及预测误差进行统计。

2)运行参数统计应包括发电量、有效发电时间、出力及其发生时间、利用小时数及平均负荷率等。

3)气象数据统计应包括各气象要素的平均值及曝辐量、日照时数、可照时数等。

4)预测误差统计指标至少应包括均方根误差、平均误差、相关性系数、预测误差、合格率等。

5)参与统计数据的时间范围应能任意选定,可根据光伏发电站所处地理位置的日出日落时间自动剔除夜间时段。

6)各指标的统计计算时间应小于1min。

部署要求

光伏发电站功率预测系统的部署方案应满足电监会5号令的要求。

光伏发电站功率预测系统应运行于电力二次系统安全区Ⅱ,满足电力调度数据网接入要求。

光伏发电站功率预测系统应与调度计划系统相接口。

7 性能指标

1)光伏发电站发电时段(不含出力受控时段)的短期预测月均方根误差应小于0.2,月合格率应大于80%;超短期预测第4小时月均方根误差应小于0.2,月合格率应大于80%。

2)所有计算机的CPU负荷率在正常状态下任意5分钟内小于30%,峰值负荷率小于50%。

3)系统服务器平均无故障时间(MTBF)应不小于30000小时。

4)系统月可用率应大于99%。


作者:搜小编
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