国外风电功率预测发展现状

　　风电功率预测系统在丹麦、德国、西班牙、美国等风电发达国家得到了广泛应用，并成为了风电优化调度的重要支持系统。目前风电功率预测系统在预测时间尺度上主要分为 0 ～ 4 小时的超短期功率预测和0～48 小时的短期（日前）功率预测。随着研究和应用的不断深入，多模型组合预测、多数值天气预报组合预测等不断出现，预测精度不断提高。

　　丹麦是世界上风电装机和风电发电量占总电力装机和发电量比例最高的国家，也是最早进行风电功率预测研究和系统开发的国家之一。早在 1990 年，丹麦 Risø 可持续国家能源实验室的学者 Las Landberg 采用类似欧洲风图集的方法开发了一套预测系统，其主要思想是把数值天气预报提供的风速、风向通过一定的方法转换到风电机组轮毂高度的风速、风向，然后根据功率曲线得到风电场的出力，并根据风电场的尾流效应对其进行修正。该系统采用丹麦气象研究所所提供的高精度有限区域模型（HIRLAM）作为预测系统的数值天气预报输入。从1992 到 1999 年，这个模型在丹麦东部、爱尔兰电力供应委员会（ESB）以及爱荷华州进行了测试。Risø 实验室在此基础上开发了风电场功率预测系统Prediktor，它主要使用物理模型，其大范围的空气流动数据是由 HIRLAM 提供。Prediktor 系统同时使用 Risø 实验室研发的 PARK 模型模拟风电场的尾流影响。另外，Prediktor 系统增加了两个模式输出统计（MOS）模块来表示未能在物理模型中表示出来的其它因素。该系统在丹麦、德国、法国、西班牙、爱尔兰、美国等地的风电场得到广泛应用。

　　1992 年丹麦技术大学信息和数学建模学院（IMM）开发了基于统计方法的风电功率预测工具WPPT，用于单个风电场、多个风电场或某一区域的风电功率预测。WPPT 系统能够给出未来 0-39 小时的预测结果以及预测的不确定性估计。1994 年该系统在丹麦西部电力公司投入运行，1999 年开始在丹麦东部电力公司运行。系统最初用适应回归最小平方根估计结合指数遗忘算法，后来加入 HIRLAM 模型，目前系统运行在丹麦西部电力系统运营商、丹麦东部电力系统运营商、丹麦西部热电联产电厂和风电场运营商以及丹麦东部热电联产电厂和风电场运营商中使用。

　　Zephry 系 统 是 Risø 实 验 室 和IMM 联合开发的新一代短期风功率预测系统。Zephry 融合了 Prediktor和 WPPT 的优点，可进行超短期预测（0 ～ 4 小时）和日前预测（未来36 ～ 48 小时），时间分辨率为 15分钟。Zephry 系统中使用了在线实测数据和先进统计方法，使得它能够给出很好的短期预测。另外，Zephry系统中还加入了 HIRLAM 等气象模型，使得系统的长期预测精度有了较大提高。目前丹麦所有系统运营商都在使用该系统。