CN114977490A - 一种新能源发电监控平台 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种新能源发电监控平台，包括：一区硬件、二区硬件、三区硬件及外网***；一区硬件包括调控中心及风光储电站；调控中心用于采集风光储电站的运行数据；二区硬件包括预测服务器、电网调度交易中心、调度数据网交换机及工作站；电网调度交易中心通过调度数据网交换机与预测服务器进行数据交互；工作站用于进行集中预测和监视作用；集中预测包括不同时间维度、不同区域范围的气象资源和出力相关性的预测；三区硬件包括气象服务器，所述外网***包括数值气象中心；气象服务器用于从数值气象中心中获取气象数据。本申请提供的平台，填补了现有技术的空白，实现对风光储电站的独立功率预测和整体区域预测，监控性能更好，适用范围更广。

Description

一种新能源发电监控平台
技术领域
本申请涉及新能源发电技术领域，尤其涉及一种新能源发电监控平台。
背景技术
风能、太阳能发电具有随机性、波动性和间歇性的特点，传统电网的接风、光发电的能力有限，而大规模接入则会影响电网安全稳定运行。其中，太阳能和风能资源富集地区与主要负荷中心逆向分布的特点决定风电开发以大规模集中开发、远距离高压运输为主，光伏发电接入电网则呈现出大规模集中接入与分布式接入并举的特点。然而，储能技术目前尚处于初级阶段，现有技术并没有针对风光储电站进行独立的功率预测和整体的区域预测相结合的新能源发电监控平台，以实现对风光储电站的集中功率预测。
发明内容
本申请的目的在于提供一种新能源发电监控平台，以填补现有新能源发电监控平台的空白，实现对风光储电站的独立功率预测和整体区域预测。
为实现上述目的，本申请提供一种新能源发电监控平台，包括：
一区硬件、二区硬件、三区硬件及外网***；
所述一区硬件包括调控中心及风光储电站；所述调控中心用于采集风光储电站的运行数据；
所述二区硬件包括预测服务器、电网调度交易中心、调度数据网交换机及工作站；所述电网调度交易中心通过所述调度数据网交换机与所述预测服务器进行数据交互；所述工作站用于进行集中预测和监视作用；所述集中预测包括对气象资源、区域出力及相关性的预测；
所述三区硬件包括气象服务器，所述外网***包括数值气象中心；所述气象服务器用于从所述数值气象中心中获取气象数据。
进一步地，所述一区硬件与所述二区硬件采用交换机进行数据交互，所述二区硬件与所述三区硬件通过反向隔离装置进行数据交互。
进一步地，所述一区硬件与二区硬件之间、所述三区硬件与所述外网***之间部署有防火墙。
进一步地，所述工作站包括监控终端；所述监控终端包括数据接口模块、基础功能模块及高级应用模块；
所述数据接口模块，包括接口服务子模块、接口***子模块、集控***子模块以及功率预测***子模块；
所述基础功能模块，包括风电区域功率预测子模块、光伏区域功率预测子模块以及数据分析子模块；
所述高级应用模块，包括对比分析子模块、全景监控子模块、发电量预测子模块以及统计分析子模块。
进一步地，所述接口服务子模块包括业务数据接口以及功率预测曲线接口；
所述接口***子模块包括数据解析接口、数据存储接口、数据加工接口以及数据处理接口；
所述集控***子模块包括设备信息接口、风电场实时数据接口以及光伏电站实时数据接口；
所述功率预测***子模块包括气象数据接口以及预测数据接口。
进一步地，所述风电区域功率预测子模块及所述光伏区域功率预测子模块均包括对应的超短期功率预测接口、短期功率预测接口以及中期区域集群功率预测接口；
所述数据分析子模块包括功率预测数据统计分析子模块、电场运行数据统计分析子模块以及数据天气预报统计分析子模块。
进一步地，所述对比分析子模块包括功率曲线对比接口、辐照度曲线对比接口以及风速曲线对比接口；
所述全景监控子模块包括区域监控接口以及电场监控接口；
所述发电量预测子模块包括中期预测接口和中长期预测接口；
所述统计分析子模块包括完整性统计接口、功率误差统计接口、频率分布统计接口以及上报统计接口。
进一步地，所述监控终端包括J2EE平台。
进一步地，所述一区硬件、所述二区硬件、所述三区硬件及所述外网***之间的通信均采用国际工业标准通信基准。
进一步地，所述预测服务器包括：
主预测服务器，用于通过所述调度数据网交换机与所述电网调度交易中心进行数据交互，通过所述交换机与所述调控中心进行数据交互，通过所述反向隔离装置与所述气象服务器进行数据交互，并将存储的数据发送至所述工作站；
备用预测服务器，与所述主预测服务器并联，用于当主预测服务器发生异常时调用。
相对于现有技术，本申请的有益效果在于：
本申请公开了一种新能源发电监控平台，包括：一区硬件、二区硬件、三区硬件及外网***；一区硬件包括调控中心及风光储电站；调控中心用于采集风光储电站的运行数据；二区硬件包括预测服务器、电网调度交易中心、调度数据网交换机及工作站；电网调度交易中心通过调度数据网交换机与预测服务器进行数据交互；工作站用于进行集中预测和监视作用；集中预测包括不同时间维度、不同区域范围的气象资源和出力相关性的预测；三区硬件包括气象服务器，所述外网***包括数值气象中心；气象服务器用于从数值气象中心中获取气象数据。本申请提供的平台，填补了现有技术的空白，实现对风光储电站的独立功率预测和整体区域预测，监控性能更好，适用范围更广。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请某一实施例提供的新能源发电监控平台硬件部分的架构示意图；
图2是本申请又一实施例提供的新能源发电监控平台硬件部分的架构示意图；
图3是本申请某一实施例提供的新能源发电监控平台的功能架构图；
图4为本申请某一实施例提供的新能源发电监控平台的软件部分的架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
需要说明的是，现有技术并没有针对风光储电站进行独立的功率预测和整体的区域预测相结合的新能源发电监控平台，完成对于风光储电站的集中功率预测。本申请为了填补这一技术上的空白，提供了一种新能源发电监控平台完成对上述风光储电站独立的功率预测和整体的区域预测。新能源发电监控平台采取本地部署方式，模型算法服务器部署在集团中心，数据管理及统计服务器部署在智慧联合调控中心，可实现多种结构下的区域预测，统一管理，同时支持从“区域-场站”不同维度，不同时长的功率预测和发电量预测。具体包括电站到区域多维度的0-4小时超短期实时功率预测以及未来0-72及最长168小时短期功率预测；电站到区域的多维度日(以日为最小粒度，时长7天)、月(以月为最小粒度，时长12月)、年(以年为最小粒度，时长1年)的发电量预测。
集团中心可对新能源电站统一数据清洗、分析、预测、交易辅助和数据上传等，助力集团侧实现各电站无人值守，始终优化一套预测模型，统一提升预测精度，从而减少运维成本，降低气象服务费用，提升效率，帮助集团有效制定集团调度计划，减少弃风弃光，加大各电网对清洁能源的消纳力度。
新能源发电监控平台支持基于储能***充放电调节扰动下的功率预测，能够对储能***的充放电造成的电站实际功率的偏差进行评估优化，确保预测结果能正确适合***正常运行状态。
具体地，本申请提供的新能源发电监控平台遵循的设计原则包括以下内容：
(1)新能源发电监控平台按照程序模块化、接口标准化、界面清晰友好、连接方便通畅的原则设计。
(2)新能源发电监控平台采用按功能、任务、管理范围等网络分层、全分布全开放的***结构，保证新能源发电监控平台在今后长期运行中的先进性、可维护性、可扩充性、兼容性和应用软件的可移植性。
(3)新能源发电监控平台部署安全防护，满足“横向隔离、纵向加密”规定。
(4)新能源发电监控平台将风电站预测***功能集中实现、运维、管理，在发电管理、电力交易等方面发挥最大的综合利用效益，更好的实现各电站的远程优化管理和经济运行。
(5)新能源发电监控平台网络架构需整体考虑风电场和光伏电站统一接入、信息传输规约、网络通信及技术要求。
(6)新能源发电监控平台提供标准的与电网、集控***等的交互接口服务，支持OPC、Modbus、IEC104、IEC102、IEC101、FTP等传输协议。
(7)新能源发电监控平台满足硬件冗余配置需求，单硬件的局部故障不影响***的正常运行，***具备无缝切换双机热备功能，***配置和选型在保证整个***可靠性、设备运行的安全稳定性、实时性和实用性的前提下，在***硬件及软件上充分考虑***的开放性，符合计算机发展迅速、更新周期短的特点。
(8)为了满足***实时性要求和保证***具有良好的开放性，***硬件与软件平台采用现在具有成熟运行经验且严格遵守当今工业标准的具有较好资历的厂商的产品。
(9)新能源发电监控平台软件***开发人员编制详细的***研制报告、***操作手册，用户的操作和查询均采用图形化界面。
(10)新能源发电监控平台采用跨平台语言开发，可无缝运行于Linux及Windows操作***。
请参阅图1，本申请某一具体实施例提供一种新能源发电监控平台，包括：
一区硬件、二区硬件、三区硬件及外网***；
一区硬件包括调控中心及风光储电站；调控中心用于采集风光储电站的运行数据；
二区硬件包括预测服务器、电网调度交易中心、调度数据网交换机及工作站；电网调度交易中心通过调度数据网交换机与预测服务器进行数据交互；
工作站用于进行集中预测和监视作用；集中预测包括对气象资源、区域出力及相关性的预测；
三区硬件包括气象服务器，外网***包括数值气象中心；气象服务器用于从数值气象中心中获取气象数据。
其中，一区硬件与二区硬件采用交换机进行数据交互，二区硬件与三区硬件通过反向隔离装置进行数据交互。优选地，一区硬件与二区硬件之间、三区硬件与外网***之间部署有防火墙。
在某一实施例中，调控中心主为一种智慧联合调控中心，如图2所示，其中，该智慧联合调控中心与风光储电站无线连接，用于采集下属电站实时运行数据，所述风光储电站可通过WEB浏览，对所述智慧联合调控中心进行远程访问。
作为优选的实施方式，所述反向隔离装置用于所述II区硬件和所述III区硬件的气象数据交换，将所述III区硬件的气象文本文件从天气预报下载服务器上传到所述II区硬件的所述预测主服务器。
作为优选的实施方式，所述I区硬件、II区硬件、III区硬件以及外网***中的所述服务器和所述工作站的内部和外部通信采用国际工业标准通信基准，并按照功能模块分配所述服务器和所述工作站。
在某一具体实施例中，预测服务器包括主预测服务器，备用预测服务器，分别对应图2中的“预测服务器-主”和“预测服务器-备”，具体地，
主预测服务器，用于通过调度数据网交换机与电网调度交易中心进行数据交互，通过交换机与调控中心进行数据交互，通过反向隔离装置与气象服务器进行数据交互，并将存储的数据发送至工作站；
备用预测服务器，与主预测服务器并联，用于当主预测服务器发生异常时调用。
可以理解的是，在实际应用中，服务器可能会存在故障情况，一旦服务器故障，会导致整个监控平台的工作难以进行，甚至进入瘫痪状态，因此为了避免这种情况的发生，通常会配置有备用的服务器在主服务器发生异常时可以替代主服务器进行使用。本实施例中，调度数据网交换机与电网调度交易中心交换数据，预测主服务器与备用预测服务器并联，预测主服务器用于进行数据采集、历史存储、功率预测、结果上传以及WEB发布等相关功能，备用预测服务器用于预测主服务器失效时使用；同时，预测主服务器、备用预测服务器与工作站连接，工作站可以通过预测主服务器、备用预测服务器上传的数据实现对各区域硬件设备的监控。
在某一个实施例中，工作站包括监控终端；监控终端可实现的功能模块包括数据接口模块、基础功能模块及高级应用模块，如图3所示。具体地，各个功能模块的内容如下：
数据接口模块，包括接口服务子模块、接口***子模块、集控***子模块以及功率预测***子模块；其中，
接口服务子模块包括业务数据接口以及功率预测曲线接口；
接口***子模块包括数据解析接口、数据存储接口、数据加工接口以及数据处理接口；
集控***子模块包括设备信息接口、风电场实时数据接口以及光伏电站实时数据接口；
功率预测***子模块包括气象数据接口以及预测数据接口；其中，
接口服务子模块、功率预测***子模块以及接口***子模块进行双向交数据交互，集控***子模块分别与接口服务子模块、接口***子模块进行单向数据交互；
基础功能模块，包括风电区域功率预测子模块、光伏区域功率预测子模块以及数据分析子模块；
风电区域功率预测子模块以及光伏区域功率预测子模块均包括对应的超短期功率预测接口、短期功率预测接口以及中期区域集群功率预测接口；
数据分析子模块包括功率预测数据统计分析子模块、电场运行数据统计分析子模块以及数据天气预报统计分析子模块；
高级应用模块，包括对比分析子模块、全景监控子模块、发电量预测子模块以及统计分析子模块；其中，
对比分析子模块包括功率曲线对比接口、辐照度曲线对比接口以及风速曲线对比接口；
全景监控子模块包括区域监控接口以及电场监控接口；
发电量预测子模块包括中期预测接口和中长期预测接口；
统计分析子模块包括完整性统计接口、功率误差统计接口、频率分布统计接口以及上报统计接口。
在某一个具体实施例中，监控终端包括J2EE平台，且在该平台上部署了本监控平台的软件***。其中，图4提供了该J2EE平台中软件***的架构示意图，如图2所示，软件***部分构建于J2EE平台，采用分层提供服务支持的设计思想，将***划分为资源层、存储层、控制层、表示层。***对每一层定义明确的功能接口，同时在层次内实现组件化的接口实现。层次化、模块组件化的实现，使***具备了最大程度的灵活度，从而能对业务需求的变化作出快速的反应，使***具有很好的扩展性。
为了帮助理解本申请上述实施例提供的新能源发电监控平台的所能实现的功能，在某一实施例中，基于该监控平台，还提供了对应的的运行方法，包括：
1)进行数据采集：
新能源发电监控平台从站端采集短期、超短期预测数据，从智慧联合调控中心集控端采集实测数据传至主站中心，通讯协议支持IEC104、IEC102、Modbus-Rtu、Tcp-Modbus、FTP、SFTP。
2)进行数据存储：
2.1)存储新能源发电监控平台运行期间所有时刻的15min数值天气预报数据；
2.2)存储新能源发电监控平台运行期间所有时刻的运行数据、测风塔数据、气象站数据，并将其转化15min实发功率和5min测风塔数据、气象站数据；
2.3)存储每次执行的短期功率预测的所有预测结果；
2.4)存储每15min滚动执行的超短期功率预测的所有预测结果；
3)进行数据智能清洗：
3.1)历史数据质量控制与预处理：
智慧联合调控中心集控端***中的原始数据中有很多重要属性的数据有缺失，如果简单的抛弃缺失值、错误值，对数据挖掘的效果可能造成严重影响，也改变了原始数据的真实有效性。比如错估风电场、光伏电站的年平均风速，低估或高估风电场的出力等。数据质量控制是正确评估新能源电场运行情况的先决条件。数据异常状态普遍有如下四种形式：缺数、恒定数、错数、校验不通过，针对风电场、光伏电站运行数据开展缺失、死数、错误及校验不通过校验算法研究，包含但不限于相邻数据点绝对误差计算、气象数据的合理范围、气象站、测风塔层高逻辑相关性、不同风机相关性校验等方法。
3.2)基于大数据架构的历史数据修复：
单机数据采集的风速、风向、功率数据，测风塔数据采集的所有层风速、风向、温度、湿度、压力数据缺失，连续4个点以内的缺数用相邻时间最近的正常点补齐；超过连续4个点的缺数，用相邻风机相同时段的测风数据同步补齐。风速、功率及测风塔数据错误，采用替代、非线性修正或气象模拟方法进行数据修复。
4)进行高精度气象资源模拟：
新能源发电监控平台在统一区域内选取典型地区和时间段，基于中尺度大气模式，采用不同的参数化方案设置进行模拟。将模拟结果与气象点的实测资料进行对比，分析不同参数化方案对不同气象要素模拟结果准确度的影响，选取出适合集团区域气象要素数值模拟的参数化方案，为高精度数值天气预报***的参数化方案选择提供依据。
5)计算区域出力的相关性：
新能源发电监控平台在气象模型初始化时利用气象点气象要素(风速、风向、辐照度等)及区域出力历史数据，结合集团区域地形，按照多种区域维度(集团-区域-电站)，对各个气象点与各维度区域的光电实际出力分别进行相关性分析(求取相关系数及进行关联度分析)。
根据相关性分析的结果，研究各区域的基准气象点(基准电站)选取关联性指标，并结合关联性指标获得基准气象点。
利用各区域的基准气象点气象要素(风速、风向、辐照度等)及区域出力历史数据，分区域寻找合适的功率预测算法，建立各区域合理的功率预报模型。
6)对区域性集中预测模型进行智能训练：
新能源发电监控平台的气象建模过程中会在区域内选取预测质量较好、与区域出力具有较高关联度的光伏电站作为代表性光伏电站、风电场，然后，建立代表性光伏电站、风电场的出力情况与区域整体出力情况的升尺度算法模型，最后，基于代表性风电场、光伏电站的出力预测，得到区域出力预测。
7)进行中长期发电量预测：
新能源发电监控平台统一对场站进行长期发电量预测、中短期发电量预测。
7.1)长期发电量(年、月)预测功能：预测软件应可实现基于历史多年气象模拟数据、历史发电量数据，建立新能源场站年度、月度发电量预测模型，预测未来一年和滚动月的发电量，时间分辨率24小时。
7.2)中短期发电量(周、日)预测功能：预测软件应可实现基于未来七天数值天气预报数据、历史及当前发电量数据和月发电量预测数据，建立新能源场站周发电量预测模型，预测未来一周的发电量，时间分辨率24小时，并每天滚动预测一次。
7.3)区域发电能力预测功能：预测软件应可实现基于单电场、电站发电量预测，建立全网、区域风场站发电量预测模型，预测全网、区域风场站的年、月、周发电量数据。
7.4)预测软件可根据基础数据，结合实测历史数据，综合考虑预测结果影响因素，建立二次订正预测模型，形成各发电能力的预测结果的分析与修正等功能。
8)实施全景监测：
新能源发电监控平台统一为用户提供web界面全景监控功能，从总部、区域、电站多角度实时查看实时数据运行状况，通过不同用户权限登录查看不同界面内容，并展示对应的数据与曲线。
全景监控界面可查看总部整体区域内的实时功率与预测功率数据曲线，并对应实时气象数据进行对比查看，对于总部下属电站进行短期及超短期(1-24点)精度排名，排名顺序由大致小，对于每日电站的预测情况实时更新，方便运维人员及时了解总部范围内全部电站的精度排名。
9)实施区域监测：
新能源发电监控平台统一为用户对集团区域范围内的电站整体运行概况进行监测，从区域角度出发，可实时监测区域-新能源场站的实时出力状况与预测信息，实时刷新装机容量、并网功率、气象信息、风机/逆变器运行数量以及区域内的气象状态(阴、晴、雪)和PM2.5数值。
宏观曲线图展示如下信息：
A.区域范围的实发功率、站端预测功率、中心端预测功率；
B.区域范围内的气象站/测风塔的气象信息、中心端预测气象信息。
10)实施场站监测：
新能源发电监控平台统一为用户可精细化追踪电站整体运行状况，从落地式场站角度出发，可实时监测场站的实时出力状况与预测信息，实时刷新装机容量、并网功率、气象信息、风机/逆变器运行数量。
并对光伏电站逆变器、风电场的风机进行精细化监测，实时展示运行功率及发电量信息。
宏观曲线图展示如下信息：
A.实发功率、站端预测功率、中心端预测功率；
B.气象站/测风塔的气象信息、中心端预测气象信息。
11)进行区域集群预测：
新能源发电监控平台统一通过气象数据中心的服务获取气象资源信息，并结合各个电站的气象监测设备上传实时数据，经过功率预测算法，计算区域下各个电站的功率预测数据与电站所属区域的功率预测数据，含超短期预测、短期预测、中期预测等级别的功率预测。
11.1)可进行短期区域集群功率预测能够预测次日00时-72小时区域内光电输出功率，时间分辨率为15分钟。
11.2)可进行超短期区域集群功率预测能够预测未来0-4小时的区域内光电输出功率，滚动时间为15分钟，时间分辨率为15分钟。
11.3)可进行中期区域集群功率预测能预测未来0-7天的区域内光电输出功率，时间分辨率为1小时。
11.4)对时间范围进行设定：
A.短期功率预测能预测次日零时起7天，时间可配置，理论功率预测和能力功率预测，时间分辨率至少为15min；
B.具备每日多次(至少四次)上传预测数据文件功能，次数可配置，多次预测结果可存储、查询、导出；
C.超短期功率预测应能预测未来15min-6h的能力功率预测，时间分辨率不小于15min；
D.支持风电场/光伏电站扩建情况下的功率预测；
E.支持预测模型中对缺数、异常数据的处理方法，回滚追溯有值数据。
11.5)进行预测对比分析：
预测对比分析主要以曲线图形成对比中心端预测与站端预测结果，可在柱状图与曲线图间自由切换，以可视化方式对比预测与实际之间的差距。
主要功能点：
A.对实际功率、预测功率进行曲线对比；
B.对气象信息，包括实际辐照度、风速、风向、温度、湿度、压力与预测气象信息进行横向对比；
C.按照任意时间维度进行横向对比；
D.可导出对比结果。
11.6)气象对比分析：
预测对比分析主要以曲线图形成对比中心端预测与站端预测结果，可在柱状图与曲线图间自由切换，以可视化方式对比预测与实际之间的差距。
主要功能点：
A.对实际功率、预测功率进行曲线对比；
B.对气象信息，包括实际辐照度、风速、风向、温度、湿度、压力与预测气象信息进行横向对比；
C.按照任意时间维度进行横向对比；
D.可导出对比结果。
11.7)预测结果上报：
新能源发电监控平台的预测结果数据进行上报省调、地调接口，可以实时向调度自动化***上传预测数据。
主要功能点：
A.展示各个区域调度文件、要求指标、统计指标、考核办法。
B.通信方法配置、通信数据配置、通信通道配置、数据周期配置。
C.上报协议满足IEC102、FTP、SFTP功率预测调度端通讯协议。
D.按照各区域电网公司要求，上报的内容不止包括：场站基本信息、运行信息、检修容量、装机容量、投运容量、最大出力、短期预报数据、超短期预报数据、气象站实测数据、数值天气预报数据等内容。
E.可按照日期导出全部上报数据。
主要性能点：
A.***可根据调度部门的要求向上级调度机构的功率预测***至少上报次日(零时起)96点预测曲线。
B.如遇到周末应上报次日零时起0-72小时功率预测曲线，每15min上报一次未来6h超短期预测曲线，时间分辨率不小于15min。
C.向上级调度实时传送场站气象站的数据和数值天气预报信息，时间分辨率不大于15min。
11.8)气象监测：
A.风速监测：
显示目标时间段内场站的天气预报风速与测风塔、气象站风速5、10、15分钟平均值，分别展示测风塔风速、子站气象风速、预测风速，提供曲线图与表格的多种可视化方式查看。
B.风向监测：
显示目标时间段内光伏天气预报、测风塔、气象站风向玫瑰图，并在此维度间的任意切换。根据所选条件展示玫瑰图，当选择场站时，玫瑰图展示所选场站的风向，一天生成一张玫瑰图。
C.温湿压监测：
显示目标时间段内的光伏天气预报、测风塔、气象站的温度、湿度、压力数据，查询场站的温度、湿度、压力，每个曲线图展示子站预测数据、主站预测数据、实测数据，时间分辨率为15分钟。
D.辐照度监测：
显示目标时间段内光伏天气预报、气象站的辐照度数据，包括总辐射、直辐射、散辐射，展示所选气象站的总辐射(主站预测)，总辐射(子站预测)、总辐射(气象站)、直接辐射(气象站)、散辐射(气象站)。
12)完整性统计：
根据目标时间段内并网功率数据、测风塔数据、天气预报数据、气象站数据等多维度进行统计计算数据上传的完整性，分别通过数据总条数、正常数量、异常数量、丢失数量进行横向展示分析，并提供多种图形可视化方式。
13)功率误差统计：
误差统计分为短期误差统计和超短期(1-24个预测点)误差统计，显示某个时间段的实发功率数据和预测功率数据，以曲线形式显示两者对比，并把这段时间的均方根误差(RMSE)、等效均方根误差(ERMSE)、平均绝对误差(MAE)及相关性系数计算并显示出来。
14)上报数据统计：
***可实时统计预测结果上传率，显示各电站每日上传至调度预测文件的完整率，以百分比数量与百分比显示，展示序号、场站、时间、类型(短期预测E文件、超短期预测E文件、气象站E文件、数值天气预报)、数量、完整率(％)。
15)频率分布统计：
平台统一对并网功率、测风塔的风速风向、风机风速、风向、气象站的总辐照度、数值气象预报风速、辐照度、风向等数据项的频率分布统计。其中，测风塔数据支持多个层高的测风数据统计。统计结果，以天为单位，统计形式按数值范围划分，对各范围的数值个数进行统计，从而得出总体的频率分布统计结果。针对统计结果可以进行对比统计、对区域内电站进行优劣排序；
16)告警监测：
基于图形化界面实时向管理者场站的预测生成文件与运行参数，通过及时掌握前端、后端场站的工作状态，及时发现场站运行问题，准确定位异常场站。
以图形化方式展示并用不同颜色区分不同告警类型，以15分钟颗粒度产生告警推送。
其中，告警监测范围包括：短期预测E文件、短期预测生成文件、超短期预测E文件、超短期预测生成文件、数值天气预测E文件、数值天气预测生成文件。
17)实时监测***运行状态：
支持对采集接口情况的已采、未采量的实时统计，服务器资源使用率、数据库资源使用率的运行状况进行实时监测，并提供图形化可视界面。
18)对***配置进行管理：
***的配置管理主要含对***用户分配进行管理、菜单管理、日志管理、区域电站信息管理等***信息管理功能。
18.1)用户信息管理：
平台可根据要求对***的操作权限进行分级，定义不同的用户组，分为管理员用户组及值班员用户组，管理员用户组设置包括***管理员，值班员用户组包括运行操作人员、浏览用户。每个终端用户组被赋予特定的权限，属于同一用户组的用户拥有相同的权限。
平台在用户登录***时，需要选择其所在的用户组、用户名，通过密码认证后才能登录到***进行相关操作。
平台登录用户数不受限，可由***管理员自定义，但当值值班员必须用自己工号进行登录。
18.2)操作权限管理：
如平台包含***管理员内置组，只有***管理员身份可以对任何操作项均有操作权限；可对用户进行管理：包括用户定义、分配用户到组、配置各组的操作权限项等。针对***操作功能进行详细分项，***管理员可进行各操作权限项对各用户组进行授权及回收操作，权限分配操作灵活方便，而且安全。
支持精细化的操作权限管理，可对所有界面的操作和查看权限进行单独设置，基于角色和节点的二维权限管理，用户可以在不同的节点层级有不同的角色，不同的角色对应了不同的权限，可针对每个功能单独配置操作和查看权限，包括：
提供定制化的权限管理体系、支持新账号的增加和权限的分配、支持已有账户权限的更改、预测曲线修订权限的分配与更改以及***配置权限的分配与更改。
综上所述，本申请提供的新能源发电监控平台，通过结合区域性地理气候特征、发电集团区域性特点，以及气象要素实况资料与智能化算法模型训练，实现高精度气象数值模式的开发、基于卡尔曼滤波的功率预测模型，构建高分辨率区域集中预测***，对区域内的气象资源及未来时空变化进行图像化展示，结合电站设备故障信息完成区域新能源功率预测模型的开发，为集团区域内电站的理论出力、单站和集中式的短期、超短期(未来0-4小时)预测在集团区域中心发电效益及管理提供支撑。因此，本申请实施例至少可以实现以下有益效果：
(1)根据地理气候特点，计算区域高精度气象资源，实现宏观区域性高精度太阳辐射数据的图像化展示；
(2)利用地形地貌及气候网络方法对地区进行分型研究，针对不同气象要素和气象资源进行区域划分；
(3)针对区域性风、光功率集中精准预测模型的算法优化，根据不同地形智能匹配整场建模、分区建模、单机建模；
(4)结合区域气候与特点，选取与区域光电出力的相关性较高的基准气象点，建立不同维度的区域出力与基准气象点(基准光伏电站)的非线性关系算法模型，支撑基准气象点(基准光伏电站)与多维度区域光电出力预测的应用；
(5)基于电站发电量预测，建立全网、区域风电场/光伏电站发电量预测模型，预测全网、区域风电场/光伏电站站的年、月、周发电量数据；
(6)充分利用现有采集资源，展开数据质量控制与预处理修复，实现业务数据的完整性和准确性，提高数据质量，方便集团对场站消纳能力进行准确评估，为优化场站生产计划提供支撑；
(7)提供友好的可视化图形界面，可自由切换区域-场站维度的短期、超短期任意时间内的预测功率、实际功率、辐照、风速、风向、温度、湿度、压力等数据。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分仅仅为一种逻辑功能划分，在实际应用中对其实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或页面组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种新能源发电监控平台，其特征在于，包括：
一区硬件、二区硬件、三区硬件及外网***；
所述一区硬件包括调控中心及风光储电站；所述调控中心用于采集风光储电站的运行数据；
所述二区硬件包括预测服务器、电网调度交易中心、调度数据网交换机及工作站；所述电网调度交易中心通过所述调度数据网交换机与所述预测服务器进行数据交互；所述工作站用于进行集中预测和监视作用；所述集中预测包括不同时间维度、不同区域范围的气象资源和出力相关性的预测；
所述三区硬件包括气象服务器，所述外网***包括数值气象中心；所述气象服务器用于从所述数值气象中心中获取气象数据。
2.根据权利要求1所述的新能源发电监控平台，其特征在于，所述一区硬件与所述二区硬件采用交换机进行数据交互，所述二区硬件与所述三区硬件通过反向隔离装置进行数据交互。
3.根据权利要求1所述的新能源发电监控平台，其特征在于，所述一区硬件与二区硬件之间、所述三区硬件与所述外网***之间部署有防火墙。
4.根据权利要求1所述的新能源发电监控平台，其特征在于，所述工作站包括监控终端；所述监控终端包括数据接口模块、基础功能模块及高级应用模块；
所述数据接口模块，包括接口服务子模块、接口***子模块、集控***子模块以及功率预测***子模块；
所述基础功能模块，包括风电区域功率预测子模块、光伏区域功率预测子模块以及数据分析子模块；
所述高级应用模块，包括对比分析子模块、全景监控子模块、发电量预测子模块以及统计分析子模块。
5.根据权利要求4所述的新能源发电监控平台，其特征在于，
所述接口服务子模块包括业务数据接口以及功率预测曲线接口；
所述接口***子模块包括数据解析接口、数据存储接口、数据加工接口以及数据处理接口；
所述集控***子模块包括设备信息接口、风电场实时数据接口以及光伏电站实时数据接口；
所述功率预测***子模块包括气象数据接口以及预测数据接口。
6.根据权利要求4所述的新能源发电监控平台，其特征在于，
所述风电区域功率预测子模块及所述光伏区域功率预测子模块均包括对应的超短期功率预测接口、短期功率预测接口以及中期区域集群功率预测接口；
所述数据分析子模块包括功率预测数据统计分析子模块、电场运行数据统计分析子模块以及数据天气预报统计分析子模块。
7.根据权利要求4所述的新能源发电监控平台，其特征在于，
所述对比分析子模块包括功率曲线对比接口、辐照度曲线对比接口以及风速曲线对比接口；
所述全景监控子模块包括区域监控接口以及电场监控接口；
所述发电量预测子模块包括中期预测接口和中长期预测接口；
所述统计分析子模块包括完整性统计接口、功率误差统计接口、频率分布统计接口以及上报统计接口。
8.根据权利要求4所述的新能源发电监控平台，其特征在于，所述监控终端包括J2EE平台。
9.根据权利要求1所述的新能源发电监控平台，其特征在于，所述一区硬件、所述二区硬件、所述三区硬件及所述外网***之间的通信均采用国际工业标准通信基准。
10.根据权利要求2所述的新能源发电监控平台，其特征在于，所述预测服务器包括：
主预测服务器，用于通过所述调度数据网交换机与所述电网调度交易中心进行数据交互，通过所述交换机与所述调控中心进行数据交互，通过所述反向隔离装置与所述气象服务器进行数据交互，并将存储的数据发送至所述工作站；
备用预测服务器，与所述主预测服务器并联，用于当主预测服务器发生异常时调用。
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