徐学斌
晋城电力公司 山西省晋城市
摘要:长期以来,有关单位对电力系统配电网电力负荷的调度经历了从控制电网到安全预警系统的发展历程,能够有效做到对当前电网配电网长期电力负荷的有效分析预测,辅助电力生产决策,确保电力系统安全可靠。但是近年来我国高新产能的加入和原有产能的升级,导致我国配电网电力负荷较五年前增长了10倍以上,传统的电力负荷调度模式已经不能满足应用要
求。
关键词:电力系统;电力负荷;自动调度
引言
电力系统运行中存在着各种不确定因素,如负荷的随机扰动和发输电元件的意外停运等。近年来,随着新能源电源的广泛并网发电,其随机性、间歇性的特点进一步加剧了电力系统运行的不确定程度。电力系统调度中各类不确定问题的出现使得调度方法逐步由确定性向不确定性转变。
1配电网长期电力负荷自动调度方法设计
1.1配电负荷聚类
电力负荷可以单纯理解为使用用户所操作的用电设备,在某一固定时刻向当前电力系统获取电能总功率之和。设计应用配电网典型负荷模式,进行数据聚类。该聚类方法属于单隐藏层的神经网络学习算法,以最小化的学习样本标签与隐藏输出层的差值作为优化目标,通过将数据进行高维空间映射,提高样本分离度,完成数据聚类。
1.2电气联络线结构重组
聚类后的负荷样本值可以直接作为后续负荷调度的真实值进行使用。因为传统电气联络线结构为区域联络结构,无法与当前聚类负荷兼容,需要对其重新设计。
电气联络线重组以n-1可靠性为核心原则,其核心参考目标为:如果当前电力系统配网电线线路出现负荷问题需要退出或暂缓使用,则需要将该线路的电力负荷直接转移到周围配电线上。此时该线路的实际连理负荷值,不能超过当前最短时间内所能允许的配电线路负荷在容量。该参考目标主要是为了解决聚类后的配电负荷,单位区域过高的问题。
2调度决策中的高阶不确定性
理论上,高阶不确定性被定义为在一阶不确定性(不确定量自身的不确定性)基础上的、不确定量描述过程中产生的不确定性。本文聚焦于电力系统运行调度中源、网、荷不确定量的概率描述,将上述高阶不确定性的定义具体化为对不确定量概率分布规律掌握的不确定性,其产生的原因主要包括如下两个方面。
一方面,对不确定量概率规律的挖掘,难免应用到各类统计或者预测模型,然而,任何模型在构建过程中的近似与简化都使模型难以尽善尽美,模型的不完备性是导致不确定量概率分布不确定性产生的重要因素。例如,对于风电功率的统计概率来说,从早期广泛应用的正态分布,到近期应用的β分布、混合拉普拉斯分布、柯西分布、α-稳态分布等,虽然采用这些预先假定的分布模型可以提高统计的效率,减少所需样本数量,但采用这些统计模型的合理性,在现实中却往往难以证明,实际上,风电功率是否服从一种已知的概率分布形式是很难回答的问题。
另一方面,数据作为不确定量分布估计或者预测的基础,其准确与否将直接关系到预测结果的有效性。然而,在电力系统的运行实际中,样本丢失、偏差、错位的情况十分普遍,数据的不准确将直接导致不确定量概率分布的高阶不确定性。风电功率的短期概率分布预测是数据导致高阶不确定性的一个很好的例子。概率预测模型通过训练建立了从输入量(解释变量)到输出量(待预测量)概率分布的映射函数,对于风电功率的概率预测来讲,风速预测值是一项很重要的输入变量,然而,风速的准确预测是不现实的,其本身就有很多可能的值,这些可能的风速将对应着不同的风电功率分布,从而导致了对风电功率概率分布预测的高阶不确定性。
上述两方面的因素往往同时存在、相互交织,导致了电力系统运行中高阶不确定性问题的普遍性。
高阶不确定性会影响优化调度对于决策风险的把握,使其丧失决策的有效性,应给予必要的重视。从当前研究现状来看,在可再生能源、负荷高阶不确定性方面,现有研究主要关注于统计矩的不确定性问题,而在设备运行可靠性评估方面,当前研究则主要关注于设备故障区间概率、模糊概率的表达与获取。
3电网供电负荷均衡自动调度监测方法
3.1基于数据平衡的分组数据采集路由机制
对供电负荷均衡自动调度的监测,对到通道数据的采集过程是其关键,提出配电网路由协议,以配电网单通道分组数据节点排队队列长度作为决策参数建立数据平衡度量模型,以度量值最小为决策条件设计了单通道分组数据采集路由机制。避免了配电网单通道数据流过度集中在某一分组的关键节点而造成的拥塞情况。
3.2单通道分组数据采样周期适配和增益自适应
依据自动化配电网实时系统的结构参数自动调整单通道分组数据采样周期、分组数据采集数据调整倍数以及自动适应分组数据信号幅值和过度阶段调节时间的变化,实现单通道分组数据智能采集。
4电力负荷的调度管理措施
电力企业应树立正确观念,充分认识负荷调度管理的重要性。在科学调度与处理的情况下,制定完善的管控方案,确保每项工作都能符合时代发展需求。
4.1提升调度管理的实时性
在电力负荷管理期间,应创建先进的调度系统,保证工作实时性,并进行市场管理的协调处理。在保证电网稳定性与安全性的情况下,应重视工作的实时性,结合电力负荷的调度管理系统,创建信道机制,及时发现其中存在的问题,并采取合理的措施解决问题。在电力平衡方面,需开展调峰资源的管理工作,制定综合资源的规划管理方案,树立正确观念,在资源合理配置的情况下,创建调峰机组系统。例如:在进行发动机组的调度管理时,及时发现资源调度失灵或不合理现象,采取合理的措施进行解决,保证各方面工作可以符合当前的发展需求,以更好地提升整体电力负荷调度效果。对于调度工作而言,在进行实时性工作方式过程中,应明确系统的操作与响应特点,使用遥控命令方式开展工作,将终端响应时间控制在合理范围之内,形成数据的应用管理模式与机制。创建现代化的工作模式,预防出现电力负荷调度管理问题。
4.2制定完善的电力负荷调度制度
在电力负荷调度的过程中,应编制完善的整体工作制度。第一,在日常管理工作中,应明确电力负荷调度制度的目标,遵循节约性的工作原则,降低电力负荷的消耗量,科学进行调度管理,并对各方面工作进行详细探索。电力企业在负荷调度工作中,还需创新工作方式与方法,使用多元化的管理方式开展工作,在先进管理方法的支持下,形成良好的工作模式。第二,应结合服务区域内的负荷调度要求,创建良好的制度内容,重视电力调峰资源的研究,严格分析市场情况与发展特点,以及在尖峰方面与需量投标方面的电价信息,及时了解激励政策内容,确保更好地进行负荷调度工作。
结语
电能是我国国民生产不可或缺的能源之一,电力生产和电力负载的调度,为了有效解决电能负荷问题,设计配网长期负荷自动调度方法,用于保持负荷平衡,提高配网负载承载能力。实验数据证明该方法具有绝对有效性。
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