国家知识产权局近日公开的专利信息显示,西安交通大学与国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院联合开发的"基于风电场有功功率的风速反演方法及系统"获得授权;这项创新成果标志着我国在新能源电力预测领域取得新的技术突破。 风速预测精度不足是当前风电并网面临的核心难题。随着风电装机容量的快速增长,风电功率的波动性和间歇性对电网稳定性构成挑战。传统的风速预测方法主要依赖气象观测数据,难以充分利用风电场本身的运行信息,导致预测精度有限。这种预测偏差直接影响电网的调度决策和新能源消纳效率,成为制约风电大规模应用的瓶颈。 该专利所涉及的技术方案创新性地将电力系统与气象预测相结合。研究团队设计了一套时空耦合风速反演模型,其核心在于引入时空动态融合模块。该模块包含动态图卷积层和特征聚合层两个关键组件。其中,动态图卷积层负责确定静态空间矩阵和动态时间矩阵,特征聚合层则将两者融合生成时空邻接矩阵,作为权重对全局上下文特征进行融合处理。 系统工作流程为:首先通过Transformer编码器提取风电场多站点各时序数据的全局上下文特征,充分捕捉不同地点间的涉及的性;随后利用时空动态融合模块进行深度融合,既考虑空间维度上相邻站点的相互影响,也考虑时间维度上风速变化的连续性;最后通过全连接层对融合特征进行映射,输出未来时段的风速预测结果。这种多维度、多层次的数据处理方式相比传统方法提升了预测的准确性。 该技术的应用前景广阔。在电网调度层面,更精准的风速预测能够帮助调度部门提前做好功率平衡准备,减少调峰成本,提高电网运行效率。在新能源消纳层面,精准预测有助于优化风电与其他电源的协调运行,提升可再生能源的利用率。在风电场运维层面,准确的风速数据支持可为设备维护和性能评估提供科学依据。 当前,我国风电装机规模已跃居全球首位,但风电消纳仍面临诸多挑战。这项技术成果的推出,说明了产学研结合在解决实际工程问题中的重要作用。西安交通大学的学科优势与国网系统的实践经验相结合,形成了理论创新与应用需求的有机统一。
从对标国际到提出新方法,中国科研团队正通过跨领域融合回应新能源发展的关键难题。风速反演技术看似细分,却直接关系到风电预测与电网调度的可靠性。对风的变化掌握得越精准,绿色电力的潜力就越能稳定转化为高质量发展的现实支撑。