基于电力和气象海量数据融合的新能源调控技术研究与应用查看源代码讨论查看历史

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基于电力和气象海量数据融合的新能源调控技术研究与应用针对间歇式能源功率数据有连续、大量、随机等特点，本课题研究了适用于间歇式能源海量数据特点的数据统计、数据归约和数据重构三个方面的数据挖掘技术，通过上述技术实现了对间歇式能源海量数据的特征信息提取和深度挖掘利用。 数据统计技术利用不同的概率函数分别拟合风速、风电功率、风电功率预测误差，对多个时间和空间尺度的风电出力概率特性进行函数拟合，可以为风电特征提取、风电预测、备用配置等系统应用提供参考。

1.成果简介

数据归约技术包括主成分分析法和数据聚类法。在研究间歇式能源发电出力特性时，经常会遇到特征个数太多问题，这样特征之间存在的相关性会使测量数据在一定程度上重复，针对这一问题本课题研究了主成分分析法对海量数据进行数据归约，提取出对后续研究起到主要作用的信息。采用分层聚类法和K-means聚类法对海量间歇式能源发电出力的功率数据进行聚类，得到不同风电出力模式的簇心曲线及对应概率。

数据重构是一种间歇式能源出力的数值仿真模拟方法，适用于含间歇式能源发电中长期调度的仿真模拟，主要有解析法和蒙特卡罗模拟法两大类方法。本课题提出了两种数据重构技术，一种是属于解析法的改进通用生成函数法，另一种是属于蒙特卡罗模拟法的基于风过程划分的风电时间序列重构。

本课题运用通用生成函数法来描述电力系统各种元件尤其是间歇式电源的随机状态。鉴于UGF法存在状态数爆炸问题，运用序列运算理论的公因子法，利用公因子法对UGF法进行处理，有效的抑制了状态数的指数增长。运用Lz变换的UGF，打破了UGF法只能运用于离散变量的传统，将UGF法扩展到动态可靠性分析。用该方法建立的模型能够体现时序性，已有的元件可靠性参数采用长期统计平均值，没有考虑设备自身健康状况、外部环境、系统电气参数等运行条件对元件停运的影响，本课题提出的方法解决了这些问题。基于风过程划分的风电出力重构首先对历史风电时间序列进行小波滤波和理想化处理，然后将滤波后的风电出力时间序列划分为风过程和片段，将风过程转移看作马尔科夫随机过程，片段在风过程内部随机分布，统计风过程转移概率和片段概率分布，最后通过序贯抽样技术随机抽取风过程及风过程内部的片段并添加误差得到模拟风电出力时间序列。

2.单位简介

国网冀北电力有限公司隶属国家电网公司,于2012年2月9日正式独立运作,继承原华北电网有限公司所辖电网的规划、建设、运行和管理职责,负责保证向首都供电的西电东送、北电南送大通道和首都500千伏环网的安全稳定运行,负责向唐山、张家口、秦皇岛、承德、廊坊五个地市提供可靠安全的电力供应和优质服务。营业区域包括5个市,43-个县(区、市),面积10.41万平方公里,人口约2277万人。公司注册地在北京，本部设22个部室(中心),所属供电、施工、培训等基层单位17家,职工总人数26130人。

冀北电网总装机容量1873万千瓦(其中火电占65.00%,水电占2.97%,风电占31.74%,太阳能0.21%,储能0.08%),拥有500千伏变电站22座,容量47225兆伏安,线路8476公里;220千伏变电站99座,变电容量38040兆伏安,线路8536公里.2012年,冀北电网最大负荷2020万千瓦,全年完成售电1253亿千瓦时。

2012年,在国家电网公司的坚强领导下，在北京市委市政府、河北省委、省政府的大力支持下,冀北公司深入推进“两个转变”,抢抓机遇、加快发展,努力追求“两个价值最大化”，供电服务能力和服务水平大幅提升，实现了独立运作的良好开局。确保了电力的安全可靠供应，成功应对“7.21”特大暴雨、台风“达维”等极端恶劣天气影响，圆满完成党的十八大、全国两会等重大保电任务。大力支持清洁能源发展,借助国家风光储输示范工程平台，有效解决新能源大规模集中并网世界性技术难题，得到了党和国家领导人的高度认可。创新开展“社企和谐兴冀”和“社区光明同行”活动，发布国网系统首份服务河北省和冀北五市经济社会发展白皮书，召开服务河北清洁能源发展发布会，向社会展示公司积极履行社会责任的做法和成绩；充分利用现有1025个供电营业窗口,因地制宜地开展社区特色服务活动，涌现出了以绿洲服务队、“马背电工”李国军、“最美电力人”曹丽伟、“大爱所长”张文政为代表的一大批先进典型人物，有力塑造了“可靠、可信赖”品牌形象。

2013年，公司将认真落实党的十八大精神,坚决贯彻国家电网公司党组的决策部署，以科学发展观为指导,以发展为第一要务，坚持改革创新，坚持履行责任,坚持依法治企，坚持文化引领，不断提高供电服务能力和服务水平，奋力追求“两个价值最大化”、推动冀北公司综合协调发展，努力将冀北公司打造成为与环首都地位相符合的先进电网企业、将冀北电网建设成为与冀北经济社会发展相适应的先进省级电网。