以电力气象技术推动新能源行业健康发展―――访新能源分公司副总经理、国家科技支撑计划项目《智能风电场设计优化关键技术研究及示范》总负责人马文通

以电力气象技术推动新能源行业健康发展

―――访新能源分公司副总经理、国家科技支撑计划项目《智能风电场设计优化关键技术研究及示范》总负责人马文通

中国电力报 中电新闻网记者 王怡灵 通讯员 刘慧娟

　　随着新能源行业的快速发展，具备开发潜力的风电和光伏资源日益紧缺，存量风电场和光伏电站快速增加。针对这些问题，新能源分公司对新能源领域相关的科学技术进行了有益的探索和尝试。

　　近年来，马文通和他的团队一直致力基于电力气象技术的智能监控系统的研究，在风力发电机组设计、风资源评估、数值大气模式和大数据技术领域有着深刻的见解。

　　中国电力报：基于电力气象技术的智能监控系统是在怎样的背景下开发的？

　　马文通：目前，互联网+技术高速发展，其带来的跨界融合和颠覆式创新将对传统行业产生严重冲击。对于新能源行业，在预料到跨界颠覆式创新的同时，必须要准备好迎接互联网技术与新能源技术融合后的技术体系重建和市场格局重建。利用丰富的技术沉淀，先潮流一步寻找到前沿的创新突破点，是公司促进新能源行业在互联网时代健康长远发展的筹码。所以，在新能源行业大量上马大数据集控系统的形势下，公司直接准备好了新能源、互联网和电力气象等多个技术板块的融合。同时，快速建立了传统的渐进式创新体系，在已有技术的基础上建立科技成果转化应用平台，积累技术和拓展业务，进一步发挥大企业资金、人才的优势，在新的市场格局和技术体系下尽快脱离跨界打劫的低水平竞争，保障公司经营的深度安全。

　　中国电力报：基于电力气象技术的智能监控系统开发的进度和现状？

　　马文通：该系统的开发主要依托于高时空精度的数值天气预报系统、大数据采集和分析系统做后台，并通过互联网技术将后台技术进行业务转化。目前，在数值天气预报方面，公司已经完成了实时四维同化集合预报系统的开发工作，通过将天气预报技术针对新能源行业进行专业化应用，研发了新能源行业所要求的高时空分辨率、高精度和高频的天气预报产品，为新能源电站的功率预测、运维计划优化和能效评估提供数值天气预报服务。在大数据采集和分析方面，智能监控利用非关系型数据库存储海量高频观测、运行、计算数据，并通过业内领先的大数据分析模块对数据进行有效的实时分析和预测，为智能监控系统提供自动化处理的信息支持。目前，公司已完成智能监控系统的主体研发工作，随着自有新能源电站数据的接入，智能监控系统已实现业务化应用。

　　中国电力报：基于电力气象技术的智能监控系统有哪些功能？

　　马文通：首先，该系统能够为风电场和光伏电站提供完全基于数值天气预报和计算流体力学技术的短期和超短期的功率预报服务。通过同化风机和光伏电站的风速、风向、辐射强度、气温、气压、大气湿度等观测数据，提高电站附近的天气预报准确度。针对新能源电站功率预报的需求，工程公司开发的预报系统预报每小时起报一次，预报时间分辨率达到15分钟，空间分辨率为1千米，可以做到对台风等剧烈变化天气的快速响应预报。另一方面，该系统能够依托电力气象技术和大数据分析手段自动收取和处理测风塔观测数据、风电场运行数据，并将采集到的秒级数据在线进行大数据分析，并将相关内容反馈给系统，最终通过多维度的关联分析为电站故障诊断、故障预警和能效评估提供大数据技术支撑。最重要的是，该系统在后台能够联动气象预报数据、电站运维数据和技术手段。电力气象模块为电站提供天气预报和评估产品，促进电站的运维策略优化和电网调度消纳能力；同时电站依靠大数据采集和分析技术为天气预报系统提供实时的观测数据，实现场站级天气预报的高频实时同化，提高预报的可靠性和及时性。

　　中国电力报：基于电力气象技术的智能监控系统主要可应用于哪些方面？

　　马文通：该系统中的天气预报功能可响应风电场全生命周期的服务需求。在电站建设期间，系统提供气象预报服务，指导及防止由灾害性天气造成的安全事故。为已投产运行新能源电站项目提供气象预报服务，提供高时空分辨率的短期、中期、长期预报，从而将精准的风参数预报值推送到各风电机组，调整机组控制参数入口条件，为“一机一控”

　　的优化控制策略、挖掘发电潜力提供数据基础。为新能源电站提供高精度的功率预测服务以加强电站的电网友好性；指导陆上风电及海上风电项目运维期运维计划的制定和优化等。基于大数据分析平台，系统能为测风塔设备监测、测风数据在线自动分析提供技术支撑；为风电场和光伏电站提供在线监视和性能分析服务。为能效评估、设备性能比选、优化风机控制策略、优化运维计划等提供技术支持；实现对风电和光伏设备发电损失成因分析和电站运维质量评估。

　　中国电力报：基于电力气象技术的智能监控系统目前在行业内的影响力？

　　马文通：该系统基于天气预报技术和高频采集能力，能够真正将数据应用于能效评估和运维优化中去。具体来说，该系统能够在线分析天气因素对新能源电站的影响并作出运维指导建议。另一方面，区别于业内常见单纯数据比对分析手段，公司基于风机结构和动力特性出发，开展结合风资源评估技术的机组能效指标分析工作，能够准确客观的分析辨别电量损失的机理成因，区分选址、风资源、运维水平、风机控制水平和风机质量等问题对发电量造成的影响。因此，该系统对后续类似系统的开发和应用具有借鉴价值。

王萍