考虑电站调峰性能差异的短期精细化调度方法

随着电网调管水电规模的扩大以及调度精细化的需求,如何考虑不同电站调节性能差异进行精细化调峰,使得火电平稳运行,减少参与深度调峰,成为电网短期水电调度亟需解决的关键难题。针对电网短期精细化调度问题,提出了在水电站群调峰优化调度模型中考虑各水电站调峰性能差异的差异化调峰优化模型,更好地利用水电的调节能力,使得短期调度计划编制更加准确、合理。依照电网所辖水电站的调节性能不同划分弱调峰电站、调峰电站以及平衡电站进行差异化约束处理,并采用关联搜索方法对差异化调峰优化模型进行求解。选取广西37座水电站进行实例验证,结果表明:对比传统调峰优化模型,差异化调峰优化模型考虑了不同水电站调节性能的差异,进一步降低系统剩余负荷的峰谷差,平抑剩余系统负荷波动并调平系统负荷微小和频繁波动,是一种满足实际工程需求的精细化调度方法。

水电站日调峰能力计算方法研究

水电站日调峰能力是衡量水电站的主要性能指标之一,在水、风、光电联合的电网调度中具有重要意义。从调峰幅度和调峰电量两方面定义了水电站日调峰能力的概念,并基于四种固定形状的典型日负荷图及一种通用的典型日负荷图开展了水电站日调峰能力的计算。针对固定形状的典型日负荷图给出了在给定调峰时间下的水电站最大调峰幅度的计算方法,针对通用的典型日负荷图给出了日最大调峰电量的计算方法。以红水河中下游四座具有不同调节性能的水电站水库为研究对象,分别计算了在五种典型日负荷图下各水库在不同初水位和不同日均入库流量时的调峰能力。结果表明,对具有季调节和年调节等调节能力强的水电站,其日调峰能力的大小主要受库水位的影响,而与日均入库流量的关系不大。对日调节水电站,在入库流量较小时,其日调峰能力受日初水位和日均入库流量的影响较大;当入库流量达到一定值后,日初水位对日调峰能力的影响较小。在平均入库流量和初水位确定的情况下,可以定量求出水电站的最大调峰幅度和最大调峰电量及相关运行数据,便于水电站最大化参与电网调峰。研究所提出的水电站日调峰能力的概念客观全面,所建立的日调峰能力计算方法具有较强的实用性和可操作性,可为水电站日调峰能力的确定提供科学依据。

广西连续5年清洁能源全额消纳的背后

根据最新数据显示,2018—2022年,广西连续实现清洁能源全额消纳,做到了“零弃水、零弃风、零弃光”,是南方五省区唯一实现连续5年清洁能源全额消纳的省区。截至2022年年末,广西清洁能源消纳电量再创历史新高,累计消纳清洁能源电量超889亿千瓦时,对比2012年翻了一番,进入了快速发展期。清洁能源消纳利用是个涉及电源、电网和用户侧的系统性课题。新能源跨越发展、清洁能源电量屡创新高,都意味着消纳难度成倍增大。

探究影响水资源节约意识的新视角

针对当前社会上浪费水资源行为比较普遍以及淡薄的节水意识问题,文中指出公众在使用水资源时,往往是根据前车之鉴的经验意识、目前的心理需求、现存的道德规范和自身已有的价值观评判标准来衡量自身的行为,并且分别从唯物史观、现代心理、理性选择的角度来阐述节水意识缺失原因及应对措施。

基于五点三次平滑算法的入库流量反推研究

由于受水库枢纽工程的影响,使得反推计算入库流量本身存在较大误差,从而增加了水库洪水预报模型研制的难度。通过对广西多个水电厂洪水预报实践,对入库洪水预报存在误差的原因进行了分析,提出使用五点三次平滑算法对入库流量进行反推,用以指导实时预报。

风-储-海水淡化直流微网功率协调控制

构建风-储-海水淡化直流微网,将高耗能的海水淡化产业与风电联产运行具有良好发展前景。在分析各功率单元运行控制基础上,提出联网、孤网两种运行模式下系统的功率协调控制策略,利用海水淡化负荷可调节的特性配合蓄电池稳定系统直流电压。联网模式下交流主网作为稳压单元,海水淡化运行在满负荷状态;孤网模式下海水淡化负荷作为可调负荷,采用变频、投切控制实时跟踪风功率变化,与蓄电池配合协调系统的功率交换,在维持系统直流电压稳定的同时减少蓄电池充放电功率。通过对风-储-海水淡化直流微网的仿真分析,验证了所提功率协调控制策略对直流微网控制的有效性。

百色水库入库径流中长期预测方法比较研究

以郁江流域百色水库入库径流为研究对象,分别采用基于水文气象因子的逐步多元回归模型、人工神经网络模型(气象因子)和基于时间序列的混沌理论模型、最近邻抽样回归模型、小波分析法、神经网络—自回归模型共6个模型方法对百色水库年尺度、月尺度以及旬尺度入库径流进行中长期径流预报工作,随即采用平均相对误差、合格率、TS评分以及均方根误差4种评价指标对上述6个模型的预测结果进行精度评估,并依据熵权法的理论对上述4种指标进行客观赋权形成综合性指标分析体系,来确定最优模型以进行郁江流域百色水库不同尺度和预见期的入库径流中长期径流预报工作。结果表明:各模型预报结果中的平均相对误差相对较大,但其所对应的合格率以及TS评分指标均处于优良水平;月尺度预报过程中,各模型非汛期预报精度都要高于汛期预报精度。结合各模型自身特点以及综合性指标分析的基础上,可在年尺度中长期径流预报过程中采用神经网络—自回归模型、月尺度中长期径流预报过程中采用混沌理论模型,旬尺度中长期径流预报过程中依据不同的预见期分别采用人工神经网络模型(气象因子)以及小波分析法进行相关的中长期径流预报工作,从而为郁江流域百色水库制定未来中长期调度计划提供技术支持。

“数”看广西新能源发展

根据最新数据显示,2021年,广西新能源装机容量首次突破1200万千瓦,较2020年增长达20.1%。新能源电量首次突破250亿千瓦时,与2020年同期相比提高41.9%。新能源从能源电力消费的增量补充转变为增量主体,成为广西新增电源、电量的双重主体。

基于组合权重的多模式融合风机气温预测方法

在寒潮天气下山区风机覆冰期预测困难,造成风电功率预测偏差大,而精确的风机气温预测是提升覆冰期预测准确率的关键。由于气温的异质性和波动性,单个模型较难适应不同风电场的气温预测需求,提出一种多模式融合的风机气温预测方法(multi-mode fusion fan temperature prediction method,MMTP),通过AHP-独立性权法-熵值法的组合权重法,集成多种人工智能算法,不仅提高了预测的普适性,还能实现不同模式优势互补。仿真结果表明:该方法能有效地提升气温预测准确率,48 h预报时效内比单一模式预报误差平均降低约8%;采用该方法进行气温订正后,风机覆冰期预报准确率显著提高,覆冰期预报误差减小了3~6 h。

现货市场环境下低水头梯级水电群精细化建模出清方法

梯级水电站间存在水力时空耦合关系,低水头电站调节性能较弱,在日尺度范围内水头变化较大,耗水率也随之变化,因此,在日前现货出清模型中不宜通过全天固定耗水率对低水头电站进行梯级水电约束简化处理。结合广西电网电力市场需求,以全社会购电成本最小及优先消纳清洁能源为优化目标,充分考虑低水头电站的水力特性曲线等复杂约束并对其进行线性化处理,构建基于梯级水电群精细化建模的日前出清模型,并调用商业优化求解器对模型进行求解。将广西电网34座水电站、101座新能源电站和47台火电机组的真实日发电计划边界数据作为参考,仿真结果表明所建模型能适应低水头电站的水头波动特性,反映梯级水电站之间出力和库容的联动关系,提升低水头梯级水电群的可发电能力。

广西风电并网服务驶入“绿色通道”

根据最新数据显示,10月,广西风力最大出力超过600万千瓦,当月发电量超22亿千瓦时,创历史新高。同时,南方电网广西电网公司提前谋划、科学调度,实现风力发电全额消纳,利用率达100%。其中,10月9日,风电日发电量超过1.39亿千瓦时,创单日历史新高,占当日总发电量的30%以上,成为了当天电力供应的重要支撑。

“绿电”全额消纳服务“双碳”发展

今年是迈入“十四五”的开局之年。1-6月,广西清洁能源全额消纳实现“开门红”,克服长期性电力供应紧张和阶段性消纳困难的双重压力,供给消纳能力“双提升”突破历史记录,连续三年半实现清洁能源全额消纳,做到“零弃水、零弃风、零弃光”,再次刷新“绿电”成绩单。根据最新数据显示,今年上半年,广西水力、风力、光伏、生物质等清洁能源总发电量创历史新高,其中,5月水力发电量创历史新高达53.1亿千瓦时,同比增长50%。

考虑光滑性约束的水库发电调度图优化方法研究

提出一种改进的基于实数编码的加速遗传算法(RAGA),并用于优化水库发电调度图,用廊道约束并结合平滑函数约束限制调度线的波动,分析比较了不同的编码方案和光滑性约束条件下的计算结果。结果表明,仅对上、下基本调度线进行优化,调度线以每个时段一个实数进行编码,以上、下基本调度线计算加大、降低出力线,利用改进的RAGA结合廊道约束可计算光滑、总发电量较大且能充分反映来水过程的调度图,为水库发电调度图求解提供了新途径。

一季度广西再次刷新“绿电”成绩单

根据数据显示,4月1日,广西风电电量达1.47亿千瓦时,超当日电量的三分之一,首次成为广西第一大电源。同日,清洁能源电量达3.33亿千瓦时,占广西当日电量的76.7%,清洁能源成为当日电源的主力。与此同时,今年一季度,广西再次刷新“绿电”成绩单,清洁能源全额消纳达204亿千瓦时,创季度消纳历史新高,减少二氧化碳排放约1350万吨,减排等效于植树9.1亿棵。

【落实十九届六中全会精神·回望2021】系列报道三 探索新型电力系统建设的“广西实践”

近日,南方电网广西电网公司制定了《广西电网适应新能源接入和消纳的新型电力系统建设实施方案(2022—2025年)》,全力加快以新能源为主体的新型电力系统建设,服务广西高质量发展,助力实现碳达峰、碳中和目标。实现碳达峰、碳中和目标,能源是"主战场",电力是"主力军"。2021年,广西电网公司先行先试,结合资源禀赋和电网发展实际,聚焦电网调节、持续供应、电碳评价、绿电交易、电力算力。

广西6场强降雨“送来”10亿清洁电

6场强降雨,6次考验,在5月29日至6月10日连续12天强降雨天气中,南方电网广西电网公司咬紧“清洁能源全额消纳”目标,准确预判气候变化、优化流域水力发电、联合水电机组检修,多措并举化解弃水风险,全力消纳连续暴雨来水冲击带来暴增的超3亿千瓦时水电电量,利用水库库容增加水电蓄能10亿千瓦时,缓解了当前广西电力供应偏紧形势,为广西经济复苏和稳增长提供电力支撑,也为广西打赢蓝天保卫战贡献了“电网力量”。

基于时变Budyko公式的年径流变化机理分析——以贵州省六硐河为例

气候变化与人类活动是流域径流变化的重要原因。随着人类活动逐渐频繁,不同地区的水文情势不同程度地发生着变化,因此对径流变化机理的分析一直是水文学界的重要议题之一。Budyko水热耦合平衡公式是常用的径流变化机理分析工具,因其一方面考虑了一定的物理成因,另一方面公式参数较为简单,由此在径流变化归因较长时间尺度分析上得到了广泛应用,但当前对时变形式的Budyko公式研究及应用仍有待加强。以贵州省六硐河流域为例,通过Mann-Kendall检验和突变检验方法对研究区年径流进行趋势和突变分析,基于水热耦合平衡原理构造了包括线性、二次多项式以及具有物理机制等形式的Budyko参数时变辨识公式,以Nash效率系数为评价指标,验证最适应研究区的水热耦合公式,最后计算降水量、潜在蒸散发量和人类活动等因素对径流变化的贡献率,进行六硐河流域径流变化归因分析。研究结果表明,近年来随着气候变化影响加剧,六硐河流域径流呈明显的下降趋势,在1997年发生显著性突变。比较降水量、潜在蒸散发量和人类活动因素对径流的敏感性,发现降水减少是流域径流减少的主导因素,其贡献率为49%。同时,随着人类经济社会的发展,大型水利设施的兴建,人类活动对流域径流变化的影响在逐步显现,其贡献率约为26%。

考虑梯级水电参与的电力市场出清模型研究

在双碳目标和电力市场改革的背景下,通过市场化机制促进以水电为主的可再生能源消纳,已成为我国电力现货市场建设的1项关键任务。将梯级水电纳入市场出清机制设计中,计及梯级水电的运行特性,在常规出清模型中引入水力耦合、发电出力特性、水位控制和水电振动区等复杂约束条件,并基于IEEE 14节点系统,设计了由6家发电主体组成的日前市场算例,通过分析不同运行场景下的市场交易结果,初步验证了所提出的出清模型的合理性与实用性。

广西风电出力的时空分布特征及机制分析

为提高风电功率预测准确性,提升日前多种电源互补优化调度水平,拓展负荷低谷时段新能源最大化消纳空间,合理评估负荷高峰时段电力平衡,笔者利用2020年11月至2021年10月广西风电运行数据研究分析风电出力的时空变化规律,得出结论为:1)风电装机速度越快,风速与风电出力相关系数越小;2)广西全年逾90%的时间风电出力小于风电装机容量的一半;3)广西7—9月风电出力最小,1—2月出力受限,3—6月及10—12月出力较大;3)日内风电出力呈现较强的反调峰特性;4)极端天气下可能形成风速与出力负相关的情形。

弃水电量及调峰弃水电量计算方法研究

为准确计算水电站的弃水电量和调峰弃水电量,保证在弃水期间编制的水电站发电计划合理、公平,分析了弃水电量产生的原因和弃水电量的构成。提出了因出力受阻而产生的虚拟电量不属于弃水电量;同时,按照弃水的类别给出了计算不同类型弃水电量的新方法,并采用“总-分”模式计算了调峰弃水电量;最后,选取了日调节和年调节水电站进行实例验证。结果表明:由于避免了受阻弃水电量的统计和不同类别弃水电量的嵌套,弃水电量和调峰弃水电量的新计算方法更加符合实际,所得结果相比传统方法更为准确;该方法的计算公式形式统一,能够适应不同调节性能的水电站,进一步简化了计算过程。