基于新疆气候地貌特征的多时空风光功率预测与系统平衡调控关键技术及应用

核心问题

新疆地区因其独特的气候地貌特征，如复杂多变的地形、极端天气频发等，导致新能源（特别是风能和太阳能）的预测变得极为困难。传统的风光功率预测技术和电网调控方法在面对这种多元资源广域非均衡分布时，往往无法实现新能源的准确预测，也难以做到风光水火储的协同优化调控。这不仅影响了新能源的健康持续发展，也对电网的稳定运行构成了挑战，特别是在集中式风光新能源电站功率预测以及省级及以上电网调度中心的应用场景中，这一问题尤为突出。

解决方案

为解决上述核心问题，本项目联合攻关了一系列关键技术难题，包括复杂风过程的识别与自适应建模预测、非平稳转折性天气下的光伏功率预测、以及计及预测随机性的风光水火储调度等。通过深入研究，项目团队发展了适应新疆多元气候地貌特征的新能源预测理论，这一理论能够更准确地捕捉和预测新能源的变化规律。 基于这一理论，项目研制了“云-链-站-边”四端融合的新型风光功率预测系统。该系统通过云端大数据处理、链式数据传输、站端数据采集和边缘计算等技术手段，实现了对风光功率的高精度、实时预测。同时，项目还建成了“风-光-水-火-储”协同优化调控平台，该平台能够综合考虑各种能源形式的特性和需求，实现能源之间的协同优化调度，提高整个能源系统的效率和稳定性。

竞争优势

本成果在多个方面展现出显著的竞争优势和创新性。首先，通过适应新疆复杂气候地貌特征的新能源预测理论，实现了对新能源的高精度预测，为电网的稳定运行提供了有力保障。其次，“云-链-站-边”四端融合的新型风光功率预测系统不仅提高了预测的准确性，还实现了数据的实时传输和处理，大大提高了工作效率。此外，“风-光-水-火-储”协同优化调控平台的建成，使得能源之间的调度更加灵活、高效，有助于实现能源的绿色低碳转型。 成果在新疆、青海、宁夏、辽宁等省级电网以及789个风光场站的推广应用中取得了显著成效，近三年多消纳新能源34亿千瓦时、节约标煤100万吨、减排280万吨、增收节支经济效益25.61亿元。同时，研制的成套系统还成功出口海外32国，推动了世界新能源预测领域的技术进步，展现了强大的国际竞争力。这些成果充分证明了本技术在促进新能源健康持续发展、推动经济社会发展和能源绿色低碳转型方面的重要作用。