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云南中調與金風科技聯隊“功率預測”斬獲2021電力調度AI應用大賽二等獎及可視化專項獎

2021-10-27 來源:金風科技 瀏覽數:518

 經過激烈角逐,由云南電力調度控制中心(下稱:云南中調)與新疆金風科技股份有限公司(下稱:金風科技)全資子公司金風慧能組成的聯隊憑借出色表現,獲得決賽二等獎以及可視化專項獎。

  日前,由全國電網運行與控制標準化技術委員會編纂的GB/T 40607—2021《調度側風電或光伏功率預測系統技術要求(報批稿)》公布,新標準提升了功率預測的精度要求,并在預測時間尺度上增加中期功率預測指標。在此背景下,為加速新技術與電力調度業務的深度融合,進一步提升新能源場站的功率預測水平,南方電網電力調度控制中心、中國電機工程學會組織開展2021電力調度AI應用大賽,并于10月21日在南方電網生產科研綜合基地舉行了盛大的頒獎典禮。
  
  經過激烈角逐,由云南電力調度控制中心(下稱:云南中調)與新疆金風科技股份有限公司(下稱:金風科技)全資子公司金風慧能組成的聯隊憑借出色表現,獲得決賽二等獎以及可視化專項獎。

↑ 主辦方為云南中調與金風科技聯隊頒發二等獎(右一、右二)

↑ 主辦方為云南中調與金風科技聯隊頒發“可視化專項獎”
  
  群雄逐鹿,向新而生
  
  2021第三屆電力調度AI應用大賽暨“南網創新杯”創新創業大賽算法類賽道,由南方電網電力調度控制中心、中國電機工程學會電力系統自動化專委會主辦,南網數研院、南網科研院、南網傳媒、阿里云承辦,是電力調度AI應用領域的權威賽事之一,也是國內信息技術應用領域的頂流競技場。
  
  本屆大賽以“基于AI算法實現南方電網典型風電及光伏片區新能源場站短期功率預測”為主題,吸引了來自國內知名高校、科研機構、電力系統廠商和互聯網公司的45支隊伍參賽,高度重視技術創新與業務實踐的深度融合。比賽共設置一等獎1名、二等獎2名、三等獎3名,可視化專項獎和創新專項獎各1名。

↑ 云南中調與金風科技聯隊做決賽答辯匯報
  
  比賽過程中,云南中調與金風科技合作提交的整個算法框架,包括基礎機器算法(SVM、MLP)、 進階算法、基于氣象相似度評價及相位交叉的循環神經網絡算法(CONVLSTM),提取空間特征的算法(CNN)和提取時序特征的算法(LSTM),顯著降低了氣象預報在局地時間和空間上的錯位導致的誤差。通過各算法模型的集成,進一步提升模型預測的魯棒性與穩定性,最終獲得了高精度的功率預測結果。
  
  智慧洞察,掌控未來
  
  新能源場站的出力變化,直接關系到電力系統電能質量、安全穩定運行和經濟效益。因此,進行新能源場站功率預測具有重要的現實意義,也是構建新能源為主體的新型電力系統的客觀需要。同時,隨著電力現貨市場的加速建設,不斷豐富的市場交易品種和持續波動的現貨市場價格,都使得供需雙方需要精準的功率預測作為決策依據。
  
  為提升功率預測的準確度,金風科技不斷積累全球的權威初始場氣象數據,并與海量電場設備的運行及氣象觀測數據相結合。在此基礎上,借助超強的計算資源進行大規模連續性地模擬仿真,持續修正氣象預測結果,并優化和開發更高精度、具備自學習和自優化功能的算法模型,為每一臺風機定制化設計氣象和功率預測方案。圍繞氣象預報、算法模型,構建起提升功率預測準確率的核心能力。
  
  賽場上的驕人戰績只是金風科技功率預測能力的冰山一角,在技術實踐中,金風科技協助全國多所新能源場站提升功率預測精度,其中,地處高海拔地帶的西北區域某200MW風電場最具代表性。
  
  該風電場由于地形復雜,風機分布分散,導致功率預測準確率較低,受到當地電網公司多次通報批評,面臨巨大的考核壓力。該電場自2020年3月委托金風科技提供解決方案,經過4個月的持續精進,功率預測結果穩定在85% 以上,自此,金風科技成為該風電場在功率預測方面的長期合作伙伴。

↑ 該西北區域風電場2020年各月的平均準確率統計
  
  據2020年數據顯示,在全國范圍內,金風科技所服務電場的功率預測平均準確率超過85%,超出行業平均水平。

↑ 金風科技功率預測準確率統計(紅色線為達標線)
  
  不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江海。耀眼的數據背后,是為提升每百分之一的預測精準度所付出的不懈努力。金風科技通過持續積累的權威氣象數據,千萬億次/秒的峰值計算能力,迭代優化的預測模型,不斷挖掘數據背后的價值,為云計算、大數據和人工智能更好地服務于電力行業做出貢獻。

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