系统及解决方案
中国领先的天气雷达装备及系统供应商
风功率预测系统

系统介绍

风功率预测系统由中船重工鹏力(南京)信息系统有限公司和南京大学联合研制,该系统集合历史数据、实时数据和预测数据,集风力风能数值预报、对比分析、结果展示和实时调度等功能为一体,根据风电场地形的特点,输入风电场测风塔观测资料、周边自动气象站观测资料、风电场基础地理信息资料等,对风电场微观区域进行时空加密计算,得出满足风电场功率预测需求的风力预测,进而进行风功率预报。
风功率预测系统是风电场发电量准确预测的核心和关键,是风电安全并网、高效利用、设备防护的重要保障手段,最后将所得结果用于实时调度的预测系统软件。

 

系统特点

1、在预测方法上,采用基于中尺度数值天气预报的物理方法和统计方法相结合的预测方法,在新建风电场缺少历史数据时可以使用物理方法预测,而在历史数据较完备时使用准确度较高的统计方法预测,因而可以满足不同情况下的预测要求,具有良好的适应性;

2、在统计预测算法上,提供差分自回归移动平均模型(ARIMA)、混沌时间序列分析、人工神经网络(ANN)等多种算法,根据预测时间尺度的不同使用上述算法构成组合预测模型,对每一种算法的预测结果选取适当的权重进行加权平均从而得到最终预测值,权重的选择可以采用等权平均法、最小方差法。在采用最小方差法确定权重时,可使用最近时间段数据计算权重系数。使用组合预测模型可以使预测模型具有更好的适应能力,提高风电功率预测的精度;

3、针对风力发电随机性强、数据变化快的特点,为解决风电功率预测需要的风机信息的采集、存储和传输的问题,在风电场侧研发和部署了FR1风电综合通信管理终端,能够在满足电网调度机构要求的前提下,同时向风电场本地功率预测系统提供风机运行数据和数值天气预报等基础数据,这样可以充分利用现有设备资源,减少风电场设备配置,降低系统成本。

 

系统组成

  

 

系统功能

1、数据显示

此功能包括测风塔气象实测数据、数值天气预报预测数据、实时有功数据、预测功率数据等在内的综合数据显示。

2、数据预测

中期预测:以“天”为预测单位,提前一周对每天的功率进行预测,便于确定风能产出较小时段,对风机等设备进行维护和检修。

短期预测:以“小时”为预测单位,一般是提前几小时或几十小时对每小时的功率进行预测,便于电网功率平衡和合理运行调度,保证供电质量;为风电场参与竞价上网提供保证。

超短期预测:以“分钟”为预测单位,一般是提前几十分钟或几小时进行预测,用于对风电机组的控制,预防恶劣天气对桨叶的破坏。

3、风场信息

风场信息分为风场气象信息和风场功率信息,该功能均以过程线的形式来展示出来,方便查看各种数据走势。

4、误差统计分析

误差统计分析主要用于对风电场的气象预测数据、功率预测数据进行误差分析和比对,可根据需要选择相应的时段,对预测结果进行统计。

5、权限管理

系统具备用户添加和管理功能,支持用户级别和权限设置,包括系统管理员、运行操作人员、浏览用户等不同级别的用户权限。

6、调度上传

为实现并网要求,将实时数据与预测数据根据国家电网要求,按照电网102规约格式上传指定格式数据。

 

指标

  · 预测提前时间:超短期/短期/中期;

  · 空间分辨率:100-1000m;

  · 风场预测精度:风速±1m/s,风向±15°;

  · 风能预测误差:短期小于20%;超短期误差小于15%

 

产品展示

 

风功率预测系统误差统计功能

 

风功率预测系统短期预测功能

 

风向对比玫瑰图

 

风速对比直方图

 

 

系统运行情况

 

月度实测功率与预测功率对比图

 

月度预测功率准确率与合格率

月度预测功率准确率与合格率均已达到国家标准。

 

气象信息服务及灾害预警信息发布系统

系统介绍

 

气象灾害,特别是重大气象灾害造成的损失是相当巨大的。鹏力气象信息服务及灾害预警信息发布系统提供“端到端”的整体解决方案,能为社会公众提供及时准确的气象信息资源服务,并能在气象灾害发生前的有效预警时间内将信息告知公众,能有效提高预警信息发布的实时性、准确性和覆盖面,降低受灾害损失。

 

系统特点


1、“端到端”的系统完整性

提供从硬件设备部署、网络通信架构到软件平台,从后台服务到前端展示的完整解决方案。

2、实用性

系统软件、终端产品方便、易用、实用,满足不同用户群体的使用需求。

3、安全性

系统后台对发布信息实时监控和日志记录;使用企业专网实现终端和服务器之间的传输加密。

4、符合标准规范

系统符合国家发行的气象预警标准和规范。

5、模块化设计

系统具有很好的伸缩性,便于系统维护、功能扩展。

 

系统组成

 

系统功能

1、气象信息Web发布

公共用户可以通过Internet网络访问气象信息服务网站,获取各类气象信息、气象信息服务器可提供以下功能:

地图浏览与气象信息查询:显示全图、放大、缩小、地图漫游、测量距离、测量面积、图层控制等;提供对空间对象的信息查询。

发布的气象预警信息 

气象信息地图展示

统计分析:以统计图的形式显示出不同站点、专题数据等的不同数量信息,统计图有曲线和柱状状等多种形式。

气象信息统计分析

 

2、三维展示

气象台站、观测设备三维展示

天气预报信息展示

天气实况信息展示

气象灾害预警信息展示

卫星云图展示

雷达数据展示

台风和台风路径展示

MICAPS数据三维展示

台风路径三维展示

雷达数据三维展示

 

3、预警信息发布

结合气象信息预警数据库、灾害动态数据、灾害预测数据和相应的预警分析模型进行预警分析,警度判定,形成预警发布信息。预警信息由名称、图标、标准和防御指南组成,分为高温、道路结冰、霾、大雾、霜冻、冰雹、雷电、干旱、沙尘暴、大风、寒潮、暴雪、暴雨、台风等。

发布终端

 

4、预警终端监控

终端分布电子地图

终端业务统计

终端注册

终端配置管理

终端状态监控

5、视频会商决策

提供国际最卓越的DLP高清晰度数字显示技术方案,通过对各个系统包括视频监控、GIS、GPS、视频会议、数据采集、计算机应用软件等系统的集成,形成一个能进行统一调度指挥的“电子沙盘”,为领导指挥提供一个内容丰富、准确高效的信息图像显示平台。

视频会商系统

 

 

 


 

 

气象灾害应急服务系统

系统介绍

 

鹏力气象灾害应急服务系统是一个集气象要素探测、灾害信息获取、预警通告显示、应急指挥和支持保障服务于一体的现代化气象灾害应急事件管理平台,对突发事件进行统一指挥、统一部署、统一行动,并且能及时、准确地对突发事件做出预测、预报和预警。

在突发气象灾害时,能够快速到达灾害发生地或救灾指挥部,立即开展现场气象监测、收集实时气象数据、通过通信系统与后方支持/指挥中心实时交换观测资料和气象信息,通过预报(MICAPS)和服务平台综合分析加工各类信息,形成实时气象预报服务产品,为救灾决策部门提供科学的气象预报和情报产品,提高应对气象突发事件的快速反应能力和科学决策水平,有效预防和减少自然灾害及其造成的损失,保障人民群众生命财产安全、维护社会稳定。

系统特点

 

  应急周期管理

  平台集气象应急预警信息发布、气象应急事件指挥于一体,通过移动气象应急车、移动视频会议等辅助系统功能的应用,实现对气象应急事件的全生命周期管理,大幅提高气象应急事件的处置能力。

  资源共享实现无缝集成

  平台可与各种农业应用系统集成,实现政务、村务、农技等应用信息的无缝集成并具备高度的可扩展性、兼容性、实时共享性、远程维护性和易用性。

  信息发送及时

  无论在常态情况下,还是非常态情况下,报送信息和下达指令都实现无缝衔接,信息实时到达,为突发的应急事件的处置节约时间,大大提高了信息呈送和下送的效率。

  地图分析直观

  采用先进的电子地图,对当前的应急事件在地图上进行科学分析,并借助遥感影像等数据手段,再现事故现场周边环境情况。

  应急决策合理

  采用了多元化的先进技术,如空间地理信息系统的二维地图、视频影像系统、综合应急管理系统等。


系统组成



系统功能

  鹏力气象灾害应急服务系统集成气象灾害应急决策信息、预报预警、应急响应、灾情反馈等功能,实现了气象灾害应对的快速决策响应、高效联动交流和及时指导反馈。此平台由市气象灾害应急指挥部办公室管理维护,缩短了应急响应时间,确保了气象灾害应急指挥的科学性和权威性。

  主要功能如下:

  气象应急车轨迹

  显示气象应急车在二维地图上的运行轨迹。


应急车轨迹


  气象服务资料

  一周天气预报为农业生产提供可靠的气象预报参考。


气象服务资料

  实时气象信息

  实时显示气象应急车上气象数据,并生成气象服务材料。

  实况视频

  显示突发事件现场实时视频信息。


现场视频

  集成雷达产品

  加载气象雷达数据。 


雷达产品

 

气象服务资料

一周天气预报可为农业生产提供可靠的气象预报参考。

气象服务资料

气象数据有效性检测系统

系统介绍

气象数据有效性检验系统是面向气象、水利等行业,提供装备探测数据是否有效的检验系统。系统根据装备特性不同,结合雷达气象学,实现装备间的相互检验,从而提供基础数据有效性依据。

系统使用多部天气雷达布网雷达资料得到雷达估测降水值,并利用雨滴谱数据对雷达估测降水值进行校验,保证其正确性。再根据适合的判断依据,对区域站雨量计数据进行质量控制,检测其有效性,帮助水文自动气象站在获取实时观测资料的同时,增强精度与准确性,这使得对天气系统特别是中小尺度天气系统的监测能力都大大加强。

系统特点

1、利用设备间的优势互补和雷达定量估测降水技术,实现雨量站数据有效性的检验。

2、通过雨量站雨量和雷达估测降水的融合,提供高精度的区域格点降水。

系统组成



系统功能

1、实时数据显示

实时降水量质量控制结果

实时显示雷达降水估测值

单站信息及降雨观测值显示



实时雷达估计雨量及数据检验结果

2、检验结果查询

单站检验结果查询

多站检验结果查询



检验结果查询

3、系统日志管理

查看与实时更新系统运行情况



系统运行日志

系统指标

 

指标名称

 指标值

自动站数据有效性预警预报时间分辨率

 6分钟/次

自动站数据观测数据异常警报时间分辨率

 1分钟/次

雷达观测数据异常警报时间分辨率

 6分钟/次

自动站数据有效性预警预报误差率 

≤5%

自动站数据观测数据异常警报误差

≤3%

系统自动站接入量

≤3000部

系统雷达接入量

≤100部

系统最小数据处理时间

≤6分钟

系统响应时间

≤1秒