根據國家能源局發布數據顯示，截至8月底，全國發電裝機容量約24.7億千瓦，同比增長8.0%。其中風電裝機容量約3.4億千瓦，同比增長16.6%；太陽能發電裝機容量約3.5億千瓦，同比增長27.2%。隨著以風力發電、光伏發電為代表的新能源電站裝機容量的不斷提升，新能源發電占電力系統發電總量也逐年上升，但是新能源發電存在“先天缺陷”，容易受到風速、風向、日照、氣溫、氣壓等環境因素的影響，其隨機性、波動性比較大，發電量較難預測，新能源電力的大規模集中并網也會對電網穩定運行產生較大沖擊。

要實現發電端和用電端的實時平衡，電網需要根據下游用電需求提前做出發電規劃，并根據實時的電力平衡情況，做出實時的電力調節和控制，因此在發電端提出功率預測、并網控制等需求。

以風電功率預測為例，風電功率預測是指以風電場的歷史功率、歷史風速、地形地貌、數值天氣預報、風電機組運行狀態等數據建立風電場輸出功率的預測模型，將實時氣象、實時功率或數值天氣預報數據輸入模型，結合風電機組的設備狀態和運行情況，得到風電場未來的輸出功率。

新能源電站功率預測系統包括氣象采集子系統、風電場監控子系統和功率預測計算子系統等，專業電力氣象預測平臺下發高精度數值天氣預報數據，經過安全反向隔離裝置發送至功率預測服務器，同時電站氣象子系統及監控子系統將電站運行數據信息發送至預測服務器，服務器內軟件系統對數據進行分析處理，生成短期、超短期功率預測，并將結果實時上傳調度機構。

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氣象采集系統

氣象數據是功率預測系統的關鍵數據之一，通過電站測風塔上安裝的多個風速風向傳感器、溫濕度傳感器、氣壓傳感器等設備實時采集電站風速、風向、溫濕度、氣壓等氣象數據，通過數據采集通信設備傳輸至功率預測系統。

風電場監控系統

風機實時運行狀態、實時輸出功率等數據也是功率預測系統的關鍵數據，通過無線網關或數據采集器對風機控制器和逆變器等設備進行數據采集，并將數據傳輸給功率預測服務器。

在功率預測系統中，多個環節都涉及到數據采集、存儲和處理，其中所使用的數據采集器、無線網關、通信傳輸設備等硬件要求多種參數實時采集、數據處理與分析，同時本地化存儲數據，以及將系統需要的數據分發到多個中心平臺。啟揚根據要求提出基于NXP i.MX6UL、i.MX6、i.MX8M系列處理器的硬件產品，應用于新能源電站功率預測系統數據采集和傳輸設備。

以啟揚i.MX8M mini的應用為例，基于NXP i.MX8M mini 四核Cortex-A53處理器的核心硬件，1.8GHz主頻的高性能內核用于加速計算流程；核心板配置大容量內存，能夠同時處理大量數據，并且能夠長期存儲系統運行期間所采集的各類數據；支持在邊緣側進行數據的一次處理，使得數據傳輸更加輕量化。

i. MX8M mini支持千兆以太網口，可實現高速數據傳輸；mini-PCIe接口連接4G模塊，豐富串口支持擴展Wi-Fi模塊，LoRa模塊及其他無線通訊模塊，支持多網同時在線，互為備份，避免數據丟失；擁有豐富的接口資源，方便外部設備接入。新能源電站內部的溫濕度傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器通過串口、工業以太網口、無線通信模塊接口進行連接，采集氣象實時數據，并通過無線網絡進行上傳。

工業級元器件，滿足工業復雜環境的應用，Linux操作系統，開放源碼和技術支持方便二次開發。

功率預測系統幫助風電場、光伏電站制定生產計劃，合理安排運行方式，依據預測結果進行電力交易或備用容量采購，提高電網消納風電/光伏電力的能力，有效地避免發電企業、電網運營商的經營風險和經濟損失。