【能源数字化产品】XNY Predict风功率预测系统
星能云团队⾃主研发的XNY Predict⻛功率预测系统融合了⻛电预测领域国际领先技术，依托精准的风电场物理模型和机器学习统计预测⽅法，综合国内外权威⽓象数据，实时采集⻛场测⻛塔数据，进⾏预测模型的智能校正。系统的预测精度满⾜新型电力系统对⻛电场预测功率考核要求，以及电⽹安全性要求，能够有效降低机组载荷以及合理安排维护检修时间，确保业主发电效益最⼤化。
技术优势
XNY Predict⻛功率预测系统采⽤数值天⽓预报（NWP）模型、机器学习算法（ML）和计算流体动⼒学（CFD）等技术相融合的预测⽅法，不同技术之间可相互组合，形成不同预测策略。可根据实际情况，为项⽬选择最为匹配的策略，有效提升预报的准确性，避免市⾯上常规功率预测系统因算法单⼀，⽽导致在部分项⽬不适⽤或准确度差的情况。
01. 多种类集成⽓象数据源
多年来，星能云与中国⽓象局、欧洲中期天⽓预报中⼼（ECMWF）、美国国家海洋和大气管理局（NOAA）等国内外顶尖机构深⼊合作，获取了全球多种⾼精度的⽓象预测数据源。同时，结合⻛场真实测⻛数据，对多种⽓象数据源进⾏综合评⽐和误差分析，挑选最佳匹配⽓象数据源。
02. 地理数据信息重新勘探
能够实现单台机组功率预测，精准定位机组地理位置，确保最终预测结果真实有效。通过对不同项⽬现场在不同季节的地形地貌进⾏多次反复勘测，以获取准确的地形地貌参数，辅助CFD进⾏精准计算。
03. 风机单机-场站-场群模型
通过各型号风机单机建模、风机场站建模和风机场群建模，调整风机效率、高度、位置，风电场各种损失，气压温度影响等30余组物理参数，获得最佳的短期预测参数集合，实现未来7日出力的准确预测。
04. 机器学习算法修正
机器学习能够实现复杂的⾮线性模式识别，⾃动识别出天⽓预报及电量的预测数据，并找出它们与真实值之间的差异；对天⽓预报数据和⻛机功率 预测数据分别建模，实现误差修正，在各模型训练阶段，系统针对不同输⼊变量和不同参数设置的组合进⾏排列组合，获取最优模型，最⼤程度提升⻛功率预测结果的准确性。
05. 基于实时在线数据的超短期预测
系统还⽀持接⼊实时测⻛塔和SCADA功率数据，通过建模获取当前时刻和未来时刻状态的内在联系，进⼀步提升模型对于超短期预报的准确性。
06. 经验功率曲线
借助机组运⾏的真实数据，利⽤机器学习算法进⾏模式识别，获取机组在不同⻛况、不同季节下运⾏的真实功率曲线，⽤于后续功率预测 分析。与传统固定单⼀的功率曲线进⾏电量预测不同，经验功率曲线能够更好地反映机组的真实出⼒情况。
功能特点
01. 单机功率预测
与传统风功率预测系统不同，星能云风功率预测系统提供的⻛功率预测系统结合精准的风机物理模型、⽓象数据降尺度计算以及⼈⼯智能⼤数据算法， 能够实现对⻛场内单台机组功率的准确预测，进⽽实现对整场的功率预测，提升场级⻛功率预测的准确率。
02. 短期⻛功率预测
利⽤⽓象数据、地形特征数据以及测⻛塔数据等信息，根据⻛场历史数据拟合出⻛机功率曲线模型，结合预测⻛速与功率曲线模型，进⾏ 单台/整场机组功率；同时满⾜电⽹调度部⻔规定要求，上报0～24h⻛电场发电功率预测曲线，预测值时间分辨率为15min，预测精度达到85%以上。
03. 超短期功率预测
采⽤先进的⼤数据统计预测⽅法，通过对历史观测数据以及测⻛塔数据的统计分析，预测出单台机组及整场⻛功率；同时，以每15min的频率，向电⼒系统调度部⻔滚动上报未来15min～4h的⻛电场发电功率预测曲线，预测值时间分辨率为15min，预测精度达到90%以上。
04. 区域功率预测
系统具有⾼度的数据可扩展性，能够以多种形式的数据传输⽅式接⼊其他系统的数据，并与其他系统进⾏数据集成，实现场级或区域级的能效管理。
功能模块
01. 多源数值气象管理
可接入不同来源的NWP数值气象预报，和本地气象站观测获得的气象数据，采用Ensemble模型进行风速温度预测。
02. 风机参数设置
可设置风机额定功率、切入风速、额定风速、切出风速、叶片直径、轮毂高度、经纬度、效率曲线等30余个参数。
03. 风电场参数设置
可设置风电场区的温度、气压、空气密度等修正模式、风电场各种效率损失曲线和参数。
04. 发电量集成统计
可统计单个风电场或多个风电场本日/近7日/30日/365日发电量，可对比多年历史发电量。
05. 极端气象预警
同步气象局信息，能够针对沙尘暴、冰雹、雷雨、洪水、地震等极端气象灾害作出预警。
案例介绍
内蒙古某500MW⻛场⾃2021年12⽉接⼊星能云⻛电⻛功率预测系统以来，短期预测准确度已稳定保持在85%以上，超短期预测准确度稳定保持在90%以上，得到了⽤户的充分肯定。同时统计功能能够横向对比4个风电场的运行情况，有效提供利用小时数，减少发电损失，提高年收益率。
XNY Predict 风功率预测系统也支持SaaS方式使用，无需本地部署，仅需录入风机、风电场参数即可获取准确预测，能够无缝升级现有系统。
平台网址：www.xnypredict.com
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