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摘要:随着经济和科技水平的快速发展,电力行业发展也十分快速。母线负荷是主变压器向外部区域传输所产生的所有终端负荷之和。准确的母线净负荷预测可以更好地实现配电网优化调度,能够有效提高配网运行可靠性,提高电网运营的经济和社会效益。相比城市电网负荷,母线负荷基数小、稳定性低、波动性强。光伏DG在用户侧就近发电、并网,在负荷高峰时可以有效削峰;在电网故障时可部分弥补大电网供电不足,提高供电可靠性。但出力受环境因素影响大、强波动性,增加了含光伏DG母线净负荷不确定性。准确预测光伏DG出力,可有效提高母线净负荷预测精度,提高电网光伏消纳能力。
关键词:母线负荷;光伏出力;母线净负荷
引言
负荷预测作为制定电力系统运方式的重要依据,是调度环节的主要工作之一。母线负荷预测是系统负荷预测的微观化,它将整个电网的负荷预测工作逐节点精细化到各个变电站主变压器,为电网潮流计算和安全校核提供较准确的节点负荷预测值。母线负荷预测是推动调度计划由定性经验型向定量分析型转变、实现日前发电计划和检修计划安全校核、提高调度精益化管理水平、提升调度机构驾驭大电网能力、推动“坚强智能电网”建设的重要工作。
1多级负荷预测协调概念
电力系统中多级负荷预测是指在不同时间(周期)电力系统对于同一预测量,根据不同行政级别、属性、层次分别作出预测,得到各自的预测结果。多级负荷预测的协调,是指对各级预测结果之间经过一定的调整才能使其在数值上保持统一和协调。电力系统中负荷预测问题,通常是先得出总需求预测(系统负荷预测),然后按照一定的比例分别分配给各个子需求(母线负荷预测)。当各个子需求出现偏差时,原有的分配就会不匹配子需求,这种通过按比例分配上级预测值来调整下级各母线的预测结果影响负荷预测的准确性,使得预测结果出现误差。母线负荷预测中常见的预测方法为分布因子法和平衡方法,优点是系统负荷预测准确性较高,缺点是降低了各母线预测的准确性。然而,任何负荷预测模型都是对实际负荷变化规律的近似,预测结果难免会有误差。对于时间、空间、属性等不同的预测对象,由于负荷自身变化规律的不同,预测误差也不同,必须深入研究如何尽量充分利用和挖掘高预测精度母线的预测结果。
2母线负荷对电网的影响
在实际工作过程中,母线负荷工作的特性是具有独特性的,通过在电能质量接入电网的过程中因多种因素变化而变化。因此,在母线负荷独特特性的影响下,电力系统中的很多电能质量都会受到影响,并且存在较多的负面风险。总体来说,母线负荷特性对电网的影响主要存在以下几方面:首先,在电压水平较低时,系统的稳定性不高,在一定程度上会缺乏功率较低、停电的可能性,甚至会出现瓦解事故,在电力系统出现频率较高时,电压的频率会遍地,出现这种情况后,电力运行就会出现较大的危险,不及时处理就会引发严重问题,导致系统崩溃,对系统来说产生较大威胁,因此在电力系统中很多相对容量较大的超负荷运作都会造成三相电压的不稳定,会自动启动多种保护装置和自动运行装置,使电力系统的运行稳定性和数据处理准确性降低,受到不同程度的干扰。
3母线负荷对电网影响的解决对策
3.1光伏DG出力预测原始特征集合构建
光伏DG出力与环境温度存在较强的相关性,光伏DG出力会随温度升高而增多,但当温度升高到一定的限度时,光伏组件表面温度随之升高并影响其出力状况。由于自然界风速的改变充满着随机性,所以光伏DG出力受其影响也存在着很大的不确定性。光伏DG出力与环境中相对湿度的大小一般呈现出相反的变化趋势,当环境中相对湿度偏低时,其出力偏大。
3.2自适应预测技术的抽象描述
短期母线负荷预测的精度还与预测方法和模型的选择紧密相连。目前常用的负荷预测方法有时间序列法、神经网络法、支持向量机法、组合预测方法等,短期母线负荷由于每个节点供电的用户数较少,节点负荷易受单个用户用电模式的影响较大,其负荷变化模式易变,不能用同一方法适用于所有母线,对于同一母线在不同时期也可能需要改变模型参数或更换模型来适应其趋势变化。
3.3系统-母线负荷预测曲线协调
1)负荷不调整:这种方式是一种自上而下的协调方式,不依赖其他计划性因素,完全信任和依赖系统负荷预测结果,直接根据各条母线历史占系统负荷比重来计算母线负荷预测结果。2)母线负荷不调整:母线负荷不调整是一种自下而上的协调方式,完全信赖母线负荷预测结果,考虑兼顾到历史网损后的结果通过母线负荷预测结果累加来得到系统负荷预测结果。3)考虑负荷水平:考虑负荷水平的调整方式通过平衡上下级负荷、降低整体误差来实现系统总负荷预测值与母线负荷预测值之间的不平衡量的双向协调。在协调过程中不平衡量的双向协调只考虑母线与系统负荷的历史负荷水平。4)综合考虑负荷水平与历史精度:综合考虑负荷水平与历史精度功能在考虑负荷水平调整方式的基础上考虑母线与系统负荷的历史负荷水平和历史预测精度。既能以上下级负荷平衡、整体误差最小化的方式实现系统总负荷预测值与母线负荷预测值之间的不平衡量的双向协调,也能对历史预测精度进行双向协调。
3.4母线负荷对电网影响的解决对策。
母线负荷问题应该从电网的管理层主体进行综合考虑和研究,管理和经营者应从实际情况出发,对母线负荷特性问题进行有效的评估和研究,通过实际发生的情况来制定出适合电网稳定工作的相关预案,并能够通过制定最佳的处理方法来提高电网供电的稳定性和可靠性。为科研技术人员要对电网中母线负荷的变化规律进行时时的掌握,并能够归纳总结出一套较为实际的应对方案。来保证电网运行的安全性。对于研究人员出具的负荷特性统计分析报告来分析负荷数据,对数据进行整合处理,搭建直观的数据模型进行详细分析,并且根据这些数据模型,来进行直观的数据分析,以此为根本依据做出母线负荷问题的准确分析,另外,还需对母线所供应的各个供电区域进行资料的相关手机,辅助预决策数据分析技术,按照正确的分析结果进行电网负荷安全级别的评估及建设,通过不断的电网技术改造,科学的数据分析来保证电力系统安全稳定的运行。
结语
为稳定的母线负荷需求采用自适应预测策略进行精确预测,并且同时结合了分布式能源发电功率预测结果。实例验证结果证明,本文方法应用于含有风电接入的母线负荷预测,在一定程度上提高了母线净负荷的预测结果。下一步可以考虑其他形式分布式能源接入对母线净负荷的影响。对于风电接入的情况,还可以考虑应用气象情况和地理信息的风功率预测方法和更长时间的历史数据进行训练,通过提高风功率预测的准确率来进一步提高母线净负荷预测的准确率。
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