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中國(guó)電科院電力氣象數(shù)據(jù)支撐 新能源發(fā)電與負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測(cè)

國(guó)家電網(wǎng)報(bào)發(fā)布時(shí)間:2024-07-23 16:05:57  作者:王錚 趙偉博 陳衛(wèi)東

  當(dāng)前,電力供需形勢(shì)正在發(fā)生深刻變化,新能源發(fā)電和多元化的負(fù)荷特性給電力平衡帶來(lái)了挑戰(zhàn)。精準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù)是新能源發(fā)電預(yù)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)。國(guó)家電網(wǎng)有限公司各單位圍繞新型電力系統(tǒng)建設(shè)需求,加強(qiáng)氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用,利用數(shù)字技術(shù)等進(jìn)一步提升新能源發(fā)電、負(fù)荷預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度。


中國(guó)電科院數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中心技術(shù)人員討論新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)問(wèn)題。張麗 攝

  “今天白天到明天白天,河南許昌、開(kāi)封、鄭州、漯河、洛陽(yáng),山東日照、青島、濰坊、威海、煙臺(tái)等地有大暴雨,光伏發(fā)電功率局部時(shí)段波動(dòng)性大,風(fēng)電晚峰支撐能力較低,需進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度計(jì)劃。”近日,在國(guó)家電網(wǎng)有限公司電力氣象聯(lián)席會(huì)商會(huì)議上,中國(guó)電科院數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中心值班員對(duì)總部和省級(jí)電力公司相關(guān)人員說(shuō)。在企業(yè)級(jí)氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心支撐下,該中心針對(duì)性開(kāi)展電力氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù),服務(wù)電力保供。

  2023年,公司推動(dòng)建設(shè)企業(yè)級(jí)氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心,接入氣象部門(mén)的地面監(jiān)測(cè)、雷達(dá)監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星遙感以及智能網(wǎng)格化氣象預(yù)報(bào)等400余項(xiàng)數(shù)據(jù),服務(wù)電力調(diào)度、設(shè)備運(yùn)維、負(fù)荷管理等工作。

  有了更精準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù),新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)也更精準(zhǔn)。中國(guó)電科院數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中心利用公司企業(yè)級(jí)氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心的氣象數(shù)據(jù),依托自主研發(fā)的新能源集中預(yù)測(cè)平臺(tái),進(jìn)一步提升新能源短中期發(fā)電功率預(yù)測(cè)精度,已實(shí)現(xiàn)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)風(fēng)電功率、光伏發(fā)電功率日前預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率分別達(dá)98.3%、98.2%。

  迎峰度夏期間,京津冀等地區(qū)發(fā)生了多次高溫天氣,“極熱無(wú)風(fēng)”的天氣過(guò)程導(dǎo)致電力負(fù)荷急劇上升,電力供需平衡壓力隨之增大。中國(guó)電科院數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中心新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)支撐專(zhuān)班建立人機(jī)協(xié)同預(yù)測(cè)模式,每日7時(shí)和15時(shí)基于多源氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和新能源發(fā)電實(shí)況研判當(dāng)日晚峰和次日全天的新能源發(fā)電功率情況,并在此基礎(chǔ)上通過(guò)智能算法和人工測(cè)算優(yōu)化預(yù)測(cè)結(jié)果,進(jìn)一步降低了對(duì)新能源發(fā)電功率的預(yù)測(cè)誤差。

  實(shí)現(xiàn)電力供需平衡,對(duì)負(fù)荷變化的感知預(yù)測(cè)同樣重要。近年來(lái),電力用戶(hù)越發(fā)多元化,用電行為的復(fù)雜程度以及與氣象條件的關(guān)聯(lián)程度也隨之提高,高精度、高質(zhì)量的氣象數(shù)據(jù)成為提升負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率的關(guān)鍵。

  針對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè),中國(guó)電科院用電與能效研究所團(tuán)隊(duì)已連續(xù)兩年每日出具負(fù)荷預(yù)測(cè)日?qǐng)?bào)。報(bào)告細(xì)化分析前一日公司經(jīng)營(yíng)區(qū)的負(fù)荷變化情況,并預(yù)測(cè)次日和未來(lái)一周內(nèi)的最大用電負(fù)荷、降溫(取暖)負(fù)荷。

  這份負(fù)荷預(yù)測(cè)日?qǐng)?bào)依托中國(guó)電科院創(chuàng)新研究的降溫(取暖)負(fù)荷精細(xì)化測(cè)算方法完成。有了企業(yè)級(jí)氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心,該院用電與能效研究所團(tuán)隊(duì)可以便捷獲取溫度、濕度、降水、風(fēng)速、氣壓等多類(lèi)別的精準(zhǔn)氣象預(yù)報(bào)信息,通過(guò)深度挖掘氣象與負(fù)荷的規(guī)律,深入辨識(shí)不同時(shí)段、地區(qū)的氣象變化與用電需求的關(guān)聯(lián)規(guī)律,量化分析負(fù)荷變化的溫度敏感性。同時(shí),團(tuán)隊(duì)多次迭代優(yōu)化傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法,綜合考慮氣象因素、時(shí)間序列特性、用戶(hù)行為模式等多種影響因素,實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷預(yù)測(cè)精細(xì)度、精準(zhǔn)度的大幅提升。目前,該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了最大負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率在98.5%以上。

  目前,中國(guó)電科院創(chuàng)新研究的降溫(取暖)負(fù)荷精細(xì)化測(cè)算方法已在各省級(jí)電力公司推廣,增強(qiáng)了省級(jí)電力公司負(fù)荷波動(dòng)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、分析的能力。(王錚 趙偉博 陳衛(wèi)東)


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