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近日，金风科技与国网新疆电力、华北电力大学共同完成的《基于模式传导与时空关联的风光功率预测关键技术研究与应用》（下称“研究成果”）获得中国气象服务协会科学技术奖气象科技创新奖二等奖与2022年度新疆自治区科技进步一等奖。研究成果攻克了新疆独特气候地貌下的“风光预测难”问题，并在全国多个省份的电网和新能源场站推广使用，有效提升了电力系统新能源消纳能力。
在新疆“三山夹两盆”的独特地貌下，“地形-气流”强耦合驱动生成多条风带，风带内风电场的风速变化特性异常复杂。同时，新疆非平稳、转折性与极端天气频发，天空云团快速运动令地表辐照度发生无惯性突变，光伏功率频现分钟级剧烈波动。常规方法在上述情况下难以实现准确预测。
针对新疆复杂地貌气候挑战，研究成果创建了“点-线-面-体”四维延拓的新型风电功率预测技术体系，覆盖单风电场“点”、风带上下游风电场“线”、调度区间联络线断“面”和区域内风电场群“体”，显著提升了风电功率多模式预测能力，风电功率超短期、短期预测精度较常规方法分别提高了3.77%和3.9%。
针对天空云团快速运动带来的挑战，研究成果利用多源观测数据和太阳辐射传输理论，揭示天空云团的运动规律及其生消、形变演化机理，构建“空-天-地-网”四位一体的新型光伏功率预测技术体系，破解了分钟级快速波动与非平稳转折性天气下的光伏功率准确预测难题，光伏功率超短期、短期预测精度较常规方法分别提高了4.07%和3.3%。
2021年3月，南疆（和田、喀什、阿克苏等地）出现沙尘暴，造成联络南北疆的“伊库+吐巴”等6个断面功率大幅剧烈波动。通过上述研究成果，准确预测了沙尘暴期间南疆光伏发电出力快速变化，帮助电网调度及时调整疆内各类电源出力，确保了断面功率不超限额。
与此同时，针对现有新能源功率预测系统难以解决大规模新能源接入电网后的实时功率平衡问题，研究成果还开发了“云-链-站-边”四端融合的新型广域风光功率预测系统，将风光场“站”及其内部发电单元“边”端多源数据通过云-站/站-站之间的“链”汇聚到“云”端，实现新型风光功率预测技术的工程化应用。
近三年来，通过这一研究成果，不仅新疆新能源的功率预测精度显著提升、弃电量和弃电率大幅下降。在辽宁、宁夏、青海等多个省级电网和全国700+个新能源场站广泛应用，风光电力预测精度和新能源消纳能力也得到显著提升。“知己知彼，方能百战不殆。”金风科技风功率预测技术成果的广泛应用，将助推风电行业降本提效，促进实现高质量发展。
