基于分类-关联-修正的电力需求预测方法研究

电力需求的波动性较大,导致难以预测。针对区域电网宏观电力需求预测,提出了一种基于分类-关联-修正的电力需求预测方法。利用灰色关联分析方法筛选出关键的产业用电,以及影响各产业用电程度较大的因素。在传统回归预测方法的基础上,结合灰色预测方法对电力需求的影响因素进行预测,建立电力需求回归预测模型。以产业电量占全社会电量的比值对模型预测值进行修正,从而提高预测精度。相比于整体预测方法,该方法分产业开展关键影响因素识别与电力需求预测,并进行宏观修正。基于河南省2011—2022年的电力数据,验证该方法可准确预测未来电力需求的发展趋势,可为区域电网的长期预警提供参考依据。

考虑碳排放约束的新能源与调峰资源优化配置方法

“双碳”目标下,随着新能源并网装机规模加速增长,系统调峰需求快速增长,新能源与系统调峰资源协同优化发展成为高质量构建新型电力系统的重点之一。本文引入碳排放约束,构建了综合考虑新增机组投资与系统运行成本的新能源与调峰资源优化配置模型,针对不同新能源利用率目标,设置多个发展场景,研究了不同场景下的电力系统运行经济性。考虑未来以省(市)为单位进行碳减排评估与考核,以中部地区的省级电网为研究算例,验证了所提模型方法的有效性。

计及需求侧响应的虚拟电厂运行优化研究

随着风电光伏等分布式发电资源以及不可参与电力直接交易的中小用户等需求侧资源的引入,传统配电网系统的优化调度变得更加复杂,因此虚拟电厂作为可以有效整合需求侧资源并参与电力市场交易的电力主体,受到越来越多的关注。综合考虑风电的出力特性与中小用户负荷的不确定性,将传统机组组合引入风电场控制,构建基于收益最大化的虚拟电厂协调调度模型。通过算例验证在虚拟电厂代理模式下,储能装置和可控负荷的调峰作用十分重要,同时表明在虚拟电厂代理模式下,虽然系统成员可能无法达到自身效用最优,但虚拟电厂仍是一种保证社会效用最大的资源整合方式。

河南电网降温负荷与气温敏感性分析

依据河南电网8760负荷数据,采用日负荷曲线比较法测算了河南2016年夏季逐日降温负荷。并从工作日和节假日两个维度建立降温负荷与最高、平均、最低气温的回归模型,据此获得降温负荷受气温影响的规律,为预判降温负荷发展趋势、优化电网运行调度提供重要参考依据。

基于分布鲁棒机会约束优化的电力系统不确定性出清机制

风电机组的大规模并网使系统的发电容量备用需求激增,由此产生的额外备用成本也理应由风电机组承担。但目前的电力市场机制并没有体现上述原则,在备用成本分摊上存在明显的交叉补贴问题。针对上述问题,以不确定性方差表征功率预测不确定性,构建了基于分布鲁棒机会约束优化的日前经济调度和不确定性出清模型。进一步推导出由发电容量价格和输电容量价格两部分组成的不确定性边际价格,分别对应了对传统机组和对线路的机会成本损失补偿,并理论证明该出清机制收支平衡。通过PJM 5节点系统算例证明了该模型可以有效应对系统中的预测不确定性,确保系统的安全稳定运行,出清价格能有效反映不确定性对系统成本的影响和传统机组在系统不确定性平衡中的作用。

河南省电力经济关系演进态势研究

全面分析2010—2016年河南省电力经济关系,研究用电结构与经济结构变化特征,用电单耗的变化规律,并重点研究高耗能行业发展与电力经济的关系,发现高耗能行业的发展是影响用电量和GDP增速差距的关键因素。研究成果有助于发现经济结构调整带来的积极变化和正确认识当前用电量和GDP增速差距这一阶段性现象。

河南电网降温负荷测算研究

为准确估算2016年河南电网降温负荷的大小,基于8760负荷、空调容量、气温等数据,提供了负荷曲线比较、用电设备成分分析、典型日负荷对比3种测算方法。并对"十二五"以来降温负荷在最大负荷中占比、贡献度进行分析,判断了未来降温负荷的发展趋势。

河南省煤电转型路径研究

作为化石能源消费大省,河南一直面临减煤控煤的巨大压力,其中超过6500万kW的煤电装机如何发展又是重中之重。本文首先分析了当前河南省电力发展情况,总结了电力发展面临的对外依存高、生态环境恶化、新能源发展等挑战,然后基于概率理论提出了H3E-电力系统运行评估方法,最后利用提出的方法,系统研究了河南省煤电有序转型路径,为河南省能源清洁转型建言献策。

河南省电力负荷特性分析及预测

为提高河南省电网规划的前瞻性和合理性,需准确把握河南省用电负荷特性及其发展趋势。在分析负荷特性现状的基础上,重点研究归纳典型行业、第三产业及居民的用电曲线。结合"十三五"河南省用电结构预测,采用曲线拟合的方法预测2020年河南电网典型日负荷特性曲线。负荷特性预测结果可为本地新能源消纳及入豫外电调峰需求研究提供参考。

基于能耗指标的全社会用电量预测方法研究

充分考虑政府发布的经济社会发展与能源相关规划,基于单位GDP能耗等约束性指标,通过分析电能在终端能源消费比重的变化规律,建立全社会用电量预测模型。并通过具体算例预测2020年河南省全社会用电量,验证了预测方法的可行性和实用性,可为电力规划和企业经营提供决策依据。

河南省碳排放权交易体系建设探索与思考

本文阐述了碳排放权交易体系的内涵,结合国内试点和国家政策要求,研究了我国碳排放权交易体系的发展历程,并在分析河南省碳排放现状的基础上,从发电生产、工业结构、节能降碳等方面探讨了开展碳排放权交易对河南省影响。最后,提出了基于河南省视角下的推进区域碳市场建设、探索碳排放权交易的对策建议。

基于内电势的双馈风机机电时间尺度模型研究

参照同步机内电势概念,建立了基于内电势的双馈风机机电时间尺度模型。首先,对双馈风机及其控制系统进行了功能模块划分,并给出了部分模块的基本数学模型。然后,推导并定义了双馈风机定子侧、网侧变流器的内电势,把同步发电机内电势的概念移植到风机中。在此过程中,忽略了一些响应较快的环路动态以集中体现在较长时间尺度上风机的动态特性。仿真结果表明,该模型能有效地反映风机在机电时间尺度上的响应,并形象地表现出内电势的动态。

河南省“十三五”煤电发展成效及“十四五”发展路径分析

"十三五"期间,河南省煤电在供应保障、有序发展、节能减排、结构优化、空间布局、市场运营等方面取得了显著成效。展望"十四五"时期,考虑"碳达峰"等约束,借鉴先进地区能源转型与煤电发展趋势与经验,基于煤电政策与技术发展方向,聚焦"提高煤电利用率、保障安全可靠供电、提高可再生发电比重"三者关系,研究提出河南煤电应充分发挥电热基础平台、灵活调峰平台、节能减排平台、耦合消纳平台"四个平台"功能作用及相关实施建议,推动新时代河南能源系统及煤电产业高质量发展。

双碳目标下河南省构建新型电力系统成本分析

本文基于2030年河南省实现碳达峰的发展情景,研究提出河南电力发展目标,分析研判系统成本变化趋势,并量化测算“十四五”期间推动我省电力行业低碳转型所需的总体投资规模。

5G基站储能配置与需求响应可行性研究

为保证通信的可靠性,5G基站通常配有能量密度高、支持高充放电循环次数的磷酸铁锂梯次电池,具有较好的负荷可调节特性。基于典型基站标准配置,分三种情形研究电源系统的扩容需求,确保5G基站具备基本的储能备电功能。在此基础上,研究5G基站参与需求响应的可行性与经济性。研究结果对于评估5G基站需求响应能力,充分发挥蓄电池组的经济价值具有一定的指导意义。

电力助推河南新能源快速发展

电力作为新能源开发利用的最主要载体,在新能源快速发展的过程中发挥了重要作用。随着经济社会对能源安全、生态环境和大气污染防治要求的不断提高,行业技术进步和发电成本不断下降,多能互补、储能等新模式、新业态的出现,新能源行业正全面向提质增效方向发展,也对电力和电网发展提出了新的要求。

辅助调峰的入豫特高压直流送电曲线优化研究

优化入豫直流送电曲线,对于服务河南新能源消纳、提高电力系统整体运行效率效益具有重要意义。基于河南电网净负荷特性分析,提出了两阶梯的入豫直流送电曲线优化方法,在满足送电协议电量足额输送的前提下,合理确定送电曲线峰段、谷段送电功率、持续时长和时段分布。通过生产模拟量化评估了送电曲线优化后在匹配省网用电需求、减少新能源弃电量、降低辅助服务费用和购电成本等方面的成效。该研究成果对于网省公司组织开展曲线交易、协同进行系统调峰具有一定的借鉴意义。

河南省中长期电量消费动力分析与预测

全行业用电量与经济增长、结构优化、全行业节能降耗有关,城乡居民生活用电量与人口增长、城镇化率、人均用电量变化有关,采用对数平均迪氏指数分解法(LMDI)对"十三五"河南省三次产业用电量和城乡居民用电量进行分解,并量化研究各因素对全行业用电量和城乡居民生活用电量增长的贡献率,进一步明确电量消费的增长动因和抑制因素。在此基础上,提出一种基于LMDI模型的全社会用电量预测方法,可更好结合政府经济社会发展规划纲要,为中长期电量消费预测提供技术支撑。

能源电力供需预警体系研究

碳中和背景下,能源低碳转型步伐加快,影响电力供需的因素更加复杂,保障电力供需平衡面临新的挑战。《2022年能源工作指导意见》将“加强能源形势分析和需求预测”列为“增强能源治理能力”首条工作要求。为提前发现供需不平衡问题,给提前决策、实施防范留足时间,聚焦电煤价格和电煤库存,从宏观面、基本面、数据面构建煤炭供需预测预警分析框架,并对度夏期间河南煤炭供需形势进行研判。初步提出电力需求景气度与电力供需平衡指数,分别从监测和预警两个方面来研判短期河南电力供需形势,并基于电力流和电量流分析完成各地市的电力供需情况评估。最后提出能源电力保供的相关建议。