基於電力和氣象海量數據融合的新能源調控技術研究與應用檢視原始碼討論檢視歷史

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基於電力和氣象海量數據融合的新能源調控技術研究與應用針對間歇式能源功率數據有連續、大量、隨機等特點，本課題研究了適用於間歇式能源海量數據特點的數據統計、數據歸約和數據重構三個方面的數據挖掘技術，通過上述技術實現了對間歇式能源海量數據的特徵信息提取和深度挖掘利用。 數據統計技術利用不同的概率函數分別擬合風速、風電功率、風電功率預測誤差，對多個時間和空間尺度的風電出力概率特性進行函數擬合，可以為風電特徵提取、風電預測、備用配置等系統應用提供參考。

1.成果簡介

數據歸約技術包括主成分分析法和數據聚類法。在研究間歇式能源發電出力特性時，經常會遇到特徵個數太多問題，這樣特徵之間存在的相關性會使測量數據在一定程度上重複，針對這一問題本課題研究了主成分分析法對海量數據進行數據歸約，提取出對後續研究起到主要作用的信息。採用分層聚類法和K-means聚類法對海量間歇式能源發電出力的功率數據進行聚類，得到不同風電出力模式的簇心曲線及對應概率。

數據重構是一種間歇式能源出力的數值仿真模擬方法，適用於含間歇式能源發電中長期調度的仿真模擬，主要有解析法和蒙特卡羅模擬法兩大類方法。本課題提出了兩種數據重構技術，一種是屬於解析法的改進通用生成函數法，另一種是屬於蒙特卡羅模擬法的基於風過程劃分的風電時間序列重構。

本課題運用通用生成函數法來描述電力系統各種元件尤其是間歇式電源的隨機狀態。鑑於UGF法存在狀態數爆炸問題，運用序列運算理論的公因子法，利用公因子法對UGF法進行處理，有效的抑制了狀態數的指數增長。運用Lz變換的UGF，打破了UGF法只能運用於離散變量的傳統，將UGF法擴展到動態可靠性分析。用該方法建立的模型能夠體現時序性，已有的元件可靠性參數採用長期統計平均值，沒有考慮設備自身健康狀況、外部環境、系統電氣參數等運行條件對元件停運的影響，本課題提出的方法解決了這些問題。基於風過程劃分的風電出力重構首先對歷史風電時間序列進行小波濾波和理想化處理，然後將濾波後的風電出力時間序列劃分為風過程和片段，將風過程轉移看作馬爾科夫隨機過程，片段在風過程內部隨機分布，統計風過程轉移概率和片段概率分布，最後通過序貫抽樣技術隨機抽取風過程及風過程內部的片段並添加誤差得到模擬風電出力時間序列。

2.單位簡介

國網冀北電力有限公司隸屬國家電網公司,於2012年2月9日正式獨立運作,繼承原華北電網有限公司所轄電網的規劃、建設、運行和管理職責,負責保證向首都供電的西電東送、北電南送大通道和首都500千伏環網的安全穩定運行,負責向唐山、張家口、秦皇島、承德、廊坊五個地市提供可靠安全的電力供應和優質服務。營業區域包括5個市,43-個縣(區、市),面積10.41萬平方公里,人口約2277萬人。公司註冊地在北京，本部設22個部室(中心),所屬供電、施工、培訓等基層單位17家,職工總人數26130人。

冀北電網總裝機容量1873萬千瓦(其中火電占65.00%,水電占2.97%,風電占31.74%,太陽能0.21%,儲能0.08%),擁有500千伏變電站22座,容量47225兆伏安,線路8476公里;220千伏變電站99座,變電容量38040兆伏安,線路8536公里.2012年,冀北電網最大負荷2020萬千瓦,全年完成售電1253億千瓦時。

2012年,在國家電網公司的堅強領導下，在北京市委市政府、河北省委、省政府的大力支持下,冀北公司深入推進「兩個轉變」,搶抓機遇、加快發展,努力追求「兩個價值最大化」，供電服務能力和服務水平大幅提升，實現了獨立運作的良好開局。確保了電力的安全可靠供應，成功應對「7.21」特大暴雨、颱風「達維」等極端惡劣天氣影響，圓滿完成黨的十八大、全國兩會等重大保電任務。大力支持清潔能源發展,藉助國家風光儲輸示範工程平台，有效解決新能源大規模集中併網世界性技術難題，得到了黨和國家領導人的高度認可。創新開展「社企和諧興冀」和「社區光明同行」活動，發布國網系統首份服務河北省和冀北五市經濟社會發展白皮書，召開服務河北清潔能源發展發布會，向社會展示公司積極履行社會責任的做法和成績；充分利用現有1025個供電營業窗口,因地制宜地開展社區特色服務活動，湧現出了以綠洲服務隊、「馬背電工」李國軍、「最美電力人」曹麗偉、「大愛所長」張文政為代表的一大批先進典型人物，有力塑造了「可靠、可信賴」品牌形象。

2013年，公司將認真落實黨的十八大精神,堅決貫徹國家電網公司黨組的決策部署，以科學發展觀為指導,以發展為第一要務，堅持改革創新，堅持履行責任,堅持依法治企，堅持文化引領，不斷提高供電服務能力和服務水平，奮力追求「兩個價值最大化」、推動冀北公司綜合協調發展，努力將冀北公司打造成為與環首都地位相符合的先進電網企業、將冀北電網建設成為與冀北經濟社會發展相適應的先進省級電網。