学科专业评审组:动力电气组
项目名称:极端气象条件下新能源发电功率预测与保供平衡关键技术及应用
提名单位: 国网陕西省电力有限公司
提名等级:二等奖
提名单位意见: 为践行国家“双碳”战略,推进新型电力系统建设,近年来风电、光伏等新能源快速发展。寒潮、强对流、沙尘及云团快速演变等极端气象易引起新能源功率骤升、骤降和持续低出力。传统预测方法在极端气象下精度低、鲁棒性差,区域场站群有限信息建模困难,保供需求评估与调控响应不及时,严重影响新能源安全消纳和电力可靠供应。 针对上述难题,项目团队经产学研用联合攻关,突破了极端与转折性天气功率突变感知与精准预测、区域场站群时空协同与有限信息自适应预测、多时间尺度保供评估与高频供需互动调控等关键技术,形成了“单站精准预测—区域协同预测—系统保供调控”完整技术体系,有效提升了极端气象下新能源功率预测精度和系统保供能力。 依托项目成果,建成了覆盖新能源场站、预测技术服务企业和省级电网的多层次应用体系。成果已在国网陕西省电力有限公司、陕西华电新能源发电有限公司、华能陕西新能源分公司等单位应用,服务场站功率预测、发电计划编制、市场交易申报、覆冰预警及生产运维;并在湖北、湖南、河南、吉林、江西等电网用于极端天气出力预判、备用安排、跨省购电和灵活资源调度。2023—2025年累计新增销售额5.84亿元,累计减少限电及新增消纳电量20722.28万千瓦时,减少二氧化碳排放约13.13万吨,取得了显著的经济和社会效益。 提名该项目为陕西省科学技术进步奖二等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:余光正
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:上海电力大学
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目负责人,主持项目总体研究工作,负责极端与转折性天气下新能源功率突变感知与多模态精准预测技术研究,提出了基于多源气象数据融合的功率突变感知方法以及适应转折性天气的多模态预测模型,构建了涵盖“突变感知—多模态预测—预警响应”全过程的功率预测技术框架,形成了面向极端与转折性天气的新能源功率预测技术方案,并在多个实际新能源场站开展了应用验证,有效提升了功率预测的稳定性和准确率。是创新点1,2的核心贡献者之一。 证明材料:附1-1.1 发明专利1、附1-1.2 发明专利2、附1-1.3 发明专利3。
    曾获国家科技奖励情况:1.2025年,电力创新奖一等奖,“全链条智能化的灾害应急保供电体系创新及应用”,第2完成人,编号:PIA-2025-T-1099-R02。 2.2025年,第二届长江经济带高价值专利转化运用大赛最佳商业化潜力奖,“追光逐日-AI赋能大规模集中式光伏预测系统”,第1完成人,编号:1254。
  2. 姓名:东琦
    排名:2
    行政职务:国网陕西省电力有限公司调度控制中心副主任
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国网陕西省电力有限公司
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,负责陕西电网新能源功率预测与保供调控技术需求梳理、数据接入及工程应用协调,提出了面向陕西电网实际运行特点的新能源功率预测与保供调控技术需求分析方法和多源异构数据接入方法,建立了电网侧需求与场站侧工程应用相衔接的协调推进机制,保障了研究成果在陕西电网的落地实施。是创新点2,3的核心贡献者之一。 证明材料:附3-8 学术评价1、附3-9 学术评价2。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  3. 姓名:王思源
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国网陕西省电力有限公司
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,负责陕西电网新能源功率预测保供应用研究,提出了新能源出力预判与保供风险识别方法,以及面向场站的功率预测应用验证方法,形成了覆盖“出力预判—保供风险识别—场站应用验证”全流程的保供应用技术方案,并在陕西电网多家场站完成应用验证。是创新点1,2的核心贡献者之一。 证明材料:附3-8学术评价1、附3-9 学术评价2。
    曾获国家科技奖励情况:1.2026年,国网陕西省电力有限公司管理创新二等奖,“基于气象助力的新能源管理实践”,第四完成人。
  4. 姓名:肖云鹏
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,负责新能源保供评估与调控技术研究,提出了时序生产模拟与随机生产模拟相结合的多时间尺度保供评估方法,以及新能源与可调负荷、储能、机组备用等资源间的连续匹配方法,形成面向调度运行的保供方案生成方法,相关成果已获授权发明专利。是创新点3的核心贡献者之一。 证明材料:附3-6 发明专利9,附3-11 学术评价4,附3-12 学术评价5。
    曾获国家科技奖励情况:1.2019年,陕西省科学技术二等奖,“基于概率预测和随机优化的新能源电力系统运行理论及关键技术”,第7完成人,编号:2018-2-045-R7。
  5. 姓名:李永斌
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:北京金风慧能技术有限公司
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,负责新能源功率预测平台工程化设计、系统部署及场站应用推广,提出了面向多类型场站适配的功率预测平台模块化架构设计方法以及覆盖数据接入、模型运算、结果发布全流程的系统标准化部署方案,构建了涵盖“平台架构设计—系统集成部署—场站应用推广—运行成效评估”全链条的功率预测平台工程化实施体系,形成了面向不同规模场站的功率预测平台推广应用技术方案,并在多个新能源场站完成系统部署与应用推广,有效支撑了功率预测技术成果的平台化转化与规模化工程应用。 证明材料:附3-3 发明专利6。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  6. 姓名:李骏
    排名:6
    行政职务:水电及新能源处处长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国网陕西省电力有限公司
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,负责陕西电网新能源保供调控策略研发及工程验证,提出了兼顾新能源消纳与电网保供需求的调控策略生成方法,以及调控策略的工程化验证方法,完成了新能源保供调控策略在陕西电网调度运行中的工程验证与迭代优化,有效提升了高比例新能源接入下电网的保供调控能力。是创新点3的核心贡献者之一。 证明材料:附3-15 曾获奖励5。
    曾获国家科技奖励情况:1.2026年,国网陕西省电力有限公司管理创新二等奖,“基于气象助力的新能源管理实践”,第八完成人。
  7. 姓名:马辉
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:教授级高工
    工作单位:北京金风慧能技术有限公司
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,参与新能源功率预测关键技术研究及场站应用验证,负责相关技术成果的工程实施与推广应用,提出了面向工程实际需求的功率预测模型优化部署方法以及适应多类型场站的标准化推广应用流程,构建了涵盖“技术研发—现场部署—运行反馈—迭代优化”全环节的功率预测工程实施体系,形成了面向不同场景场站的功率预测技术成果推广应用方案,并在多个新能源场站完成工程实施与规模化推广应用,有效推动了功率预测技术成果从科研攻关向实际工程的转化落地。 证明材料:附3-4 发明专利7。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  8. 姓名:陈汝斯
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国家电网有限公司华中分部
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,负责推进区域电网新能源功率预测与保供应用验证,开展复杂气象场景下预测效果评估工作,提出了面向复杂气象场景的功率预测效果多维度评估指标体系以及基于气象要素分型的预测偏差溯源与归因分析方法,构建了涵盖“场景分类—效果评估—偏差溯源—改进反馈”全链条的预测效果评估体系,形成了面向区域电网保供需求的功率预测应用验证技术方案,并在区域电网范围内多个典型气象场景下完成预测效果系统性评估,有力支撑了复杂气象条件下新能源功率预测的精准化管控与保供应用能力提升。 证明材料:附3-10 学术评价3。
    曾获国家科技奖励情况:1.2023年,湖北省科技进步二等奖,“大容量异构直流多馈电网结构优化与协同控制关键技术及应用”,第1完成人,编号:2023J-242-2-091-036-R01。
  9. 姓名:王鼎
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国网吉林省电力有限公司
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,负责推进极端天气条件下新能源功率预测应用验证工作,提出了适用于极端天气的多源数据融合预处理方法以及功率预测结果可靠性评估与修正策略,构建了涵盖“数据质控—预测推演—误差校正—效果评估”全链条的新能源功率预测应用验证体系,形成了面向极端天气场景的功率预测应用验证技术方案,并在多个新能源场站完成系统性应用验证,有效提升了极端天气下功率预测的准确性和工程适用性。 证明材料:附3-5 发明专利8,附3-7 发明专利10。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  10. 姓名:吴发旺
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国网重庆市电力公司市北供电分公司
    对本项目技术创造性贡献:作为本项目成果的主要参与完成人之一,负责极端天气下的保供平衡技术在重庆电网的应用与推广,提出了面向极端天气的电力保供平衡调度策略与风险防控方法,以及适应重庆电网特性的保供平衡技术应用推广方案,形成了覆盖“极端天气预警—平衡需求研判—调度策略优化—应用效果评估”全流程的保供平衡技术应用体系,并在重庆电网多个调度分区及关键枢纽站完成应用与推广,有效支撑了极端天气下电力供需平衡和电网安全运行。 证明材料:合作完成《转折气象环境下新能源发电功率预测与多元负荷灵活响应方法研究》(附3-24)。
    曾获国家科技奖励情况:无。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:国网陕西省电力有限公司
    单位贡献:国网陕西省电力有限公司作为本项目的牵头实施与示范应用单位,面向陕西电网高比例新能源接入及极端气象条件下电力保供需求,负责新能源功率预测与保供调控技术的需求凝练、运行数据接入、工程验证和应用协调,为项目技术成果在电网调度保供业务中的落地应用提供了关键支撑。具体包括: (1)组织陕西电网新能源运行、气象、功率及相关调度业务数据接入,梳理极端天气下新能源出力波动、预测偏差传导和供需平衡风险等业务需求,协调新能源功率预测模型与调度业务系统的工程衔接,为保供评估与调控技术应用构建数据和业务基础。 (2)围绕寒潮、强对流、沙尘等复杂气象条件下新能源出力不确定性增大的问题,开展新能源预测偏差下的供需缺口分析和保供风险识别,研究预测结果与可调负荷、储能、机组备用等调节资源的协同组织方式,支撑多时间尺度电量、电力平衡评估。 (3)开展新能源保供调控策略研究与工程验证,验证极端气象情景下源荷储等资源协调、备用组织和调控方案生成的适用性,推动新能源功率预测结果用于保供风险研判、调节资源配置和调控决策。 (4)结合陕西电网实际运行场景,开展项目成果的示范应用和迭代优化,形成“预测预警—风险评估—资源组织—保供调控”的应用闭环,提升极端气象条件下新能源接入电网的安全稳定运行和电力保供能力。 国网陕西省电力有限公司在本项目保供评估与调控技术的工程应用、示范验证和推广方面作出了重要贡献。

  2. 单位名称:上海电力大学
    单位贡献:上海电力大学作为本项目的技术牵头单位,负责项目总体技术路线设计、核心技术攻关和技术成果凝练,面向极端气象条件下新能源功率突变识别困难、预测精度不足及区域场站群协同预测能力不足等问题,开展新能源功率精准预测与区域协同预测关键技术研究,为项目技术成果形成及推广应用提供了核心技术支撑。具体包括: (1)针对寒潮、强对流、沙尘、覆冰覆雪及快速云团演变等复杂气象过程下新能源功率骤升、骤降和转折难以及时识别的问题,开展极端与转折性天气下新能源功率突变感知研究,提高复杂气象过程中功率变化的识别与预警能力,形成创新点1相关成果。 (2)开展融合云图视觉、功率时序和气象动态图信息的多模态精准预测研究,研究随气象过程和功率波动强度变化的物理约束权重自适应调整机制,提升极端天气条件下新能源功率预测的准确性和稳定性。 (3)针对区域新能源场站间气象过程差异、功率波动关联及新建场站历史样本不足等问题,开展区域场站群时空协同预测研究,动态更新场站群划分,研究多源相似性筛选、迁移建模、残差补偿和在线权重更新方法,提高区域场站群整体预测能力,形成创新点2相关成果。 (4)开展有限信息条件下新建场站自适应预测技术研究,降低预测模型对长历史样本的依赖,形成面向区域场站群协同和跨站知识迁移的预测方法,为新能源功率预测技术在多区域、多类型场站中的应用推广提供支撑,形成创新点2相关成果。

  3. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:西安交通大学作为本项目的主要技术研究单位,在项目的进行过程中主要负责新能源保供评估与调控技术研究,开展多时间尺度供需平衡分析、保供场景模拟和调控策略验证。提出了时序生产模拟与随机生产模拟相结合的保供评估方法,实现了不同时间尺度下电量和电力平衡的快速分析;研究了新能源源侧变化与可调负荷、储能和机组备用等资源之间的连续匹配方法,构建了日前—日内双层时序随机生产模拟模型,引入最小运行约束和冗余约束,实现了新能源消纳能力快速评估与高频供需平衡优化;开展了保供模型简化与快速求解研究,形成了面向调度运行的保供方案生成方法,并形成相关发明专利,对创新点3做出了重要贡献。

  4. 单位名称:北京金风慧能技术有限公司
    单位贡献:北京金风慧能技术有限公司作为本项目的工程实施和推广应用单位,在项目实施过程中主要负责新能源功率预测平台建设、系统部署及场站应用推广。开展了新能源功率预测平台工程化设计,完成预测功能、数据接口和业务模块的系统集成;负责预测系统现场部署、模型调试、运行维护和应用验证,推动极端天气下新能源功率精准预测技术在风电、光伏场站中的落地应用;结合不同场站的运行特点和业务需求,开展预测模型优化、新建场站模型构建及技术服务,促进项目成果由关键技术向工程化系统和产品化应用转化。北京金风慧能技术有限公司在本项目新能源功率预测技术的工程实施、场站验证和市场推广方面作出了重要贡献。

  5. 单位名称:国家电网有限公司华中分部
    单位贡献:国家电网有限公司华中分部作为本项目的区域电网应用验证单位,在项目实施过程中主要负责新能源功率预测与保供技术在华中区域电网的验证应用。面向湖北、河南、江西、湖南等区域电网新能源接入和极端气象条件下保供运行需求,开展新能源功率预测、区域运行分析和保供应用场景研究;组织复杂气象条件下新能源出力预测效果评价,验证项目相关技术在不同省级电网、不同气象过程和不同运行方式下的适用性;推动预测结果与区域电网备用组织、跨省购电安排及保供运行分析等业务衔接,为极端天气下区域电网供需平衡研判和调控决策提供应用支撑。国家电网有限公司华中分部在本项目区域电网应用验证和保供技术推广方面作出了重要贡献。

  6. 单位名称:国网吉林省电力有限公司
    单位贡献:国网吉林省电力有限公司作为本项目的极端天气应用验证单位,在项目实施过程中主要负责新能源功率预测技术在东北高寒地区的应用验证。针对寒潮、低温、大风等复杂气象条件下新能源出力变化快、预测难度大的问题,开展风电等新能源场站运行数据分析、功率预测和预警应用验证;组织预测效果评价,检验极端与转折性天气下新能源功率突变感知、多模态精准预测等技术在高寒地区的适用性和稳定性;结合东北地区新能源场站运行特点,开展项目成果应用,为相关技术在北方极端气象条件下的新能源场站推广应用提供支撑。国网吉林省电力有限公司在本项目极端天气条件下新能源功率预测技术的工程验证和区域推广方面作出了重要贡献。

  7. 单位名称:国网重庆市电力公司市北供电分公司
    单位贡献:国网重庆市电力公司市北供电分公司作为本项目的电网场景应用验证单位,在项目实施过程中主要负责极端天气下保供平衡技术在重庆电网的应用与推广。结合重庆地区配电网运行特点及极端天气条件下新能源出力变化、负荷波动和保供需求,开展新能源功率预测与保供平衡技术应用场景分析;推动项目成果与配电网运行管理、极端天气应急保障等业务衔接,开展示范应用和推广,为提升重庆电网极端天气条件下的供电保障能力提供技术支撑。国网重庆市电力公司市北供电分公司在本项目保供平衡技术的电网场景验证和推广应用方面作出了重要贡献。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处