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电力负荷的定义

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电力负荷的定义

电力负荷的定义范文第1篇

【关键词】电力市场;辅助服务;定义;品种

一、前 言

商品是用来满足人们某种需要的交换物,而经济学原理告诉我们对物品的需要是多样性和差异化的,不同的人对同一种物品的需求是不同的。用来满足人们不同需求的特性就是商品的差异性。商品的价格确定方法也呈现多样性,主要可根据商品的成本、价值和需求属性的不同来确定,成本和价值定价法更接近于商品的社会属性,而需求定价法侧更接近于商品的自然属性。

电从其发明并进入商业交换以来,由于其特殊性,被人为地就一直作为一种无差异商品进入市场交换,只要在同一载体的系统内的生产、输送、分配和使用交易活动都被看成的是同质的交换活动,即一个系统内发、输、配、用同时交换和结算。同一频率、同一质量的电能,无论这一系统内的各交易主体的设备好坏,能力大小,只要是联得上网的都被认为向系统提供的是同一性质的电能商品。尽管目前人为定价体系的不同,造成现实执行以“个别成本”定价方法过程中,将交换价格依据实际发生成本来划分,但电力系统内一直追求一条“同网同价”的信条。“同网同价”追求的是一种形式上的公平,但其又忽略了“质”的差异,将那些实际上是向整个系统提供了大量额外贡献,提供了不同质的电量的交易商,与一般的交易商同等对待,获得相同的电费结算,造成长期以来的实质性的不公平。

二、电力市场辅助服务基本定义及品种

1、基本定义

电力市场中的辅助服务是指在将电能从发电厂送到用户端的过程中,为维持用户需求的电能质量、保证用户供电安全性、可靠性和稳定性所需采取的一切辅助措施。

因此可以看出,辅助服务作为一种商品,主要是为了满足用户的需求而存在的。正是因为用户对电量的质量性、安全性、稳定性有特殊要求,才有辅助服务的存在。电力市场中用户对电能质量的关注或需求的原因是多方面的:(1)用户的现代用电设备对电能质量的要求。当前用户大量使用高精度、用电设备对各种电磁干扰谐波和电压不平衡等各种波形畸变要求提高;(2)用户用电设备对供电间断性,电压凹凸性,电路的通断等暂态波动要求;(3)用户用电设备的旋转精度对供电周波动(频率)的要求。

总之,造成用户设备偏差、故障或误动作的所有的问题都反映到电能质量问题上。

与此同时,电力市场中发电厂和电网是保证用户供电质量的生产和传递者,发电商要将自己生产的电能顺利送出,也首先也必须满足二个条件:(1)发电商生产的电能是合格的,即周波、畸变是满足用户需求的;(2)生产的电能是可实现用来传输的,即要求且备有一定电压和满足电网潮流的要求。

对于负责输送的电网公司来说,要保证用户用上合格的电能,也必须有一些基本条件:(1)需满足电网中的总体稳定,即满足供需的不间断性;(2)需满足电网中的总体平衡,即满足电能发、用瞬间平衡,时刻平衡。

因此,电力市场条件下的辅助服务可以理解成为满足三种市场成员的需求而存在的;即:(1)是为满足用户的需求;(2)是为满足发电商自我需求;(3)是为满足输、配商本身的需求。

目前电力市场辅助服务主要品种包括:调峰、调频(AGC)、调压(AVC)、备用、黑启动、阻塞消除、安全启动等,而针对发电厂商的辅助服务目前有以下几种:(1)调峰服务:调峰是电力系统满足负荷波动的需要,在高、低峰时段加(减)载的备用出力。这种可加载备用是为满足可预见性负荷波动的需要,是在预见时段加载的出力,调峰服务可计量单位也是为电量型式,是高、低尖峰时段加载的特殊电量。(2)调频(AGC)服务:为满足用户旋转电气设备精度的要求,实时平衡不可预见大小负荷波动的需要。电力市场上的电能产品必须满足在一定的固定频率fn(在我国该频率为50Hz),而市场用户负荷是实时变化的,供需不平衡将引起系统频率的偏差,从而造成用户设备的损坏或产品质量的不稳定。

时刻平衡负荷的持续波动,电力市场上调频服务可以通过二种方式来实现:一种从发电侧进行控制,发电机的出力使之不断满足负荷波动的需要;另一种是对负荷进行控制,如:通过投、切负荷也可以实现平衡负荷波动的需要,但这种调频服务是通过抑制用户的用电需求来满足平衡,不是电力市场的根本目的。

通过控制发电机出力来实现频率调整的手段有以下几种:(1)通过发电机组本身的调速器实现对频率偏差的跟踪,实现调频,称为一次调频;(2)运行人员手动改变机组出力水平,从而改变出力满足频率的需要;(3)通过自动发电控制(AGC)改变机组出力实现频率调整。

调频服务也是通过调整出力,满足负荷波动的需要,但调频出力满足的负荷平衡与备用调整出力不一样,调频是通过实时控制平衡的是不可预见的负荷波动,这种负荷波动是随机的或是突发、突变的。

2、无功、调压(AVC)辅助服务

电力市场上电能交易必须经过电网这个载体输送完成使发电、送电和用户形成一个系统,这个系统的正常运作是要满足一定的电能潮流分布的电磁规律,否则电力市场电能交易无法实现。而这种潮流分布的实现的一个重要条件,是要维护电网中的各节点的一定的电压压降来实现。

无功的转输将引起线路的损耗加大,因此电力市场中无功讲究就地平衡,一般情况下不采用远距离输送,就地平衡手段为各种无功源。

电压调节主要是通过各发电厂的励磁系统、各变压器抽头进行调节。无功辅助服务作为一种能量产品,也可细分为:无功电量、无功备用和无功负荷跟踪水平等。

3、备用辅助服务

备用服务是指并入电网的发电机组为未来系统负荷各种波动变化而留有的一定(预留)的容量,这种容量是可调但又没有加载的(在某时段上被加载后则成为调峰或调频容量),为系统某种条件下需要服务的。机组备用服务根据其服务性质来分又可分为,为应付突变负荷的调频备用服务;为预应付可预见负荷的调峰备用,具体又可划分定义如下:

对于不可预见负荷的波动,电力市场中可以通过设置以下几种备用加以平衡。

(1)AGC二次调频容量备用:由于机组调速器存在的频率死区,调速器本身对系统的小负荷波动没有调节能力。而对整个系统而言,系统负荷的实时偏差是需要平衡的,这是需要系统调度中心根据实时检测到的实时偏差值(AEC),发送给指定的AGC机组,通过实时改变AGC机组的功率P给定值,实时填补调节负荷偏差。由市场调度指定作为实时平衡的机组预留备用的容量部分,就是AGC二次调频备用。AGC调频容量是在线实时的,反应最灵敏,快速的备用容量,是最优质的备用服务,也是最高层次的备用,它向下具有兼具备用的作用。

电力负荷的定义范文第2篇

【关键词】电力负荷预测;模糊时间序列;时间序列

1.引言

短期负荷预测是电力系统调度中一项非常重要的内容,是保证电力系统安全经济运行和实现电网科学管理及调度的重要依据,其预测精度直接影响电力系统的经济效益。提高电力系统负荷预测的精度,可以提高电网运行的安全性和经济性并提高电能质量。

目前,短期负荷预测常用的方法很多,主要分为人工智能方法[1][2]和统计方法[3][4]两大类。在统计方法中时间序列方法是应用较为广泛的方法,由于传统的时间序列方法在建立负荷与某因素(如时间)的显式函数关系时,需要准确的统计数据。而实际的负荷统计数据中含有大量的模糊和不确定性,采用传统的时间序列方法有时无法达到预定的预测精度。Zadeh创立的以隶属函数为特征模糊集合论,从根本上改变了传统的数学理论那种事物间绝对的是与非和属于与不属于的关系。采用隶属函数表示程度上属于或是某类事物,这种描述与客观实际更为接近。在模糊理论的基础上,Song和Chissom给出模糊时间序列的定义,同时应用于学校注册学生数的预测[9][10]。Chen和Huang给出了双因子的模糊时间序列模型,应用于气温的预测[11]。Huang应用模糊时间序列对游客量进行了预测[12],取得了较好的预测效果。

本文首先对历史的电力负荷数据进行模糊处理,建立了相应的时变模糊时间序列模型。然后采用模糊时间序列模型预测未来一小时的电力负荷。同时讨论了论述域集区间长度和预测窗口对预测精度的影响。采用模糊时间序列模型进行电力负荷预测,克服了传统时间序列在建立离散的递推模型时需要准确的数据的缺点,消除了病态数据对模型的影响。利用山东某电网的数据进行数据仿真取得了较高的预测精度。

2.模糊时间序列

定义1:令是论述域集上的一个子集,且模糊集合定义在论述域集上。令是的集合,则被称为上的模糊时间序列。

定义2:假设是一个模糊时间序列,且存在一个关系,使得,其中“”是一个合成运算子(composition operator),则表示是由所产生的。把这个关系记为。

定义3:假设是一个模糊时间序列,在任何时刻,如果,则称模糊时间序列为时不变模糊时间序列。如果是时刻的函数,则称模糊时间序列为时变模糊时间序列。

从以上的定义我们可以看出,模糊时间序列和传统的时间序列的区别在于:传统的时间序列是由精确数组成的,数据对模型的影响很大;而模糊时间序列是由相应的模糊集合构成,因此模糊时间序列就很好的包涵了数据中的不确定性,减小了建立模型时不准确数据对模型准确性的影响。

得到关系矩阵,就可以通过(2)和历史负荷数据预测未来一小时的负荷所在的模糊区间。

步骤5:反模糊化处理预测模糊区间数据。可以按照以下原则对预测数据进行精确化:

Case1:如果预测模糊区间中只有一个非零的隶属函数值,取此隶属函数值所对应模糊区间的中值作为预测值。

Case2:如果预测区间有多个非零的隶属度函数值,则取这多个值所对应的模糊区间中值的平均值作为预测值。

Case3:如果预测模糊区间的隶属度函数值全为零,则取上一个时刻的负荷作为预测值。

4.仿真实例

5.结论

由于历史负荷数据中含有大量的模糊和不确定性因素,本文采用时变模糊时间序列模型进行电力负荷预测,给出了一种预测未来一小时负荷的预测方法。讨论了模糊时间序列模型不同模糊区间长度和预测窗口对预测精度的影响。对山东省某电网2011年4月2日和4月3日的负荷进行仿真研究,其中一天中的最大误差为1.9%,日平均最大误差为0.92%,表明该方法有较高的预测精度。

参考文献

[1]S.Rahman and O.Hazim,“A generalized knowledge-based short-term load-forecasting technique,”IEEE Trans.Power Syst,vol.8,no.2,pp.508-514,1993.

[2]J.W.Taylor and R.Buizza,“Neural network load forecasting with weather ensemble predictions,”IEEE Trans.Power Syst.,vol.17,no.3,pp.626-632,2002.

[3]S.Ruzic,A.Vuckovic,and N.Nikolic,“Weather sensitive method for short term load forecasting in electric power utility of Serbia,”IEEE Trans.Power Syst.,vol.18,no.4,pp.1581-1586,2003.

[4]S.J.Huang and K.R.Shih,“Short-term load forecasting via ARMA model identification including non-Gaussian process considerations,”IEEE Trans.Power Syst.,vol.18, no.2,pp.673-679,2003.

[5]H.Tanaka,S.Uejima,and K.Asai,“Linear regression analysis with fuzzy model,”IEEE Trans.Syst.Man Cybern.,vol.12,pp.1291-1294,1982.

[6]H.Tanaka,Fuzzy data analysis by possibility linear models,Fuzzy Sets Syst,vol.24 ,pp.363-375,1987.

[7]H.Tanaka,H.Ishibuchi,Possibility regression analysis based on linear programming,in:J.Kacprzyk,M.Fedrizzi(Eds.),Fuzzy Regression Analysis Physica,Verlag,Heidelberg,1992,pp.47-60.

[8]J.Watada,Fuzzy time series analysis and forecasting of sales volume,in:J.Kacprzyk,M.Fedrizzi(Eds.),Fuzzy Regression Analysis,Physica,Verlag,Heidelberg,1992,pp.211-227.

[9]Q.Song,B.S.Chissom,Forecasting enrollments with fuzzy time series-Part 1,Fuzzy Sets Syst,vol,54 pp,1-9,1993.

[10]Q.Song,B.S.Chissom,Forecasting enrollments with fuzzy time series-Part 2,Fuzzy Sets Syst,vol,62 pp,1-8,1994.

[11]S.-M.Chen,J.R.Hwang,Temperature prediction using fuzzy time series,IEEE Trans.Syst.Man Cybern.Part B,vol,30(2),pp,263-275,2000.

[12]Ch.H.Wang.Predicting tourism demand using fuzzy time series and hybrid grey theory.Tourism Management, vol.25 pp367-374,2004.

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电力负荷的定义范文第3篇

1.1在自动抄表中的应用

计量自动化系统在电力营销中最直接的应用就是自动抄表功能的实现,改变了抄表方式,把人工抄表的方式变为自动抄表,明显的提高了工作效率,而且节约了大量的人力。现阶段我国的很多的电力公司,已经开始从人工抄表转向自动抄表,通过远程控制的方式开控制抄表,由计量自动化系统进行此项工作,然后计量自动化系统通过特定的传输途径将数据传入特定的系统,即营销系统,营销系统在通过一定的计算,然后导出电量及电费。计量自动化系统大大的提高了抄表的效率,大大的降低了抄表工作的工作量,普及此种自动抄表系统是电力部门发展的必须完成的任务之一。

1.2在计量装置监测及异常处理上的应用

计量自动化系统在计量装置监测及异常处理上的应用对电网的正常的运行有重要的意义,其支持所有报警,与任何终端设备都有很好的兼容性。计量自动化系统不断可以采集数据、记录通讯状况,其还可以进行数据的分析,并找出异常数据、越限等不正常运行的数据,然后进行报警,使得工作人员能够及时准确的处理设备故障。计量自动化系统就是一个功能强大的远程监测系统,能够及时的对异常信息进行处理,时刻的进行监督管理工作。对设备的安全运行有重要意义。对于问题的处理情况,及其结果,都会反馈到计量自动化系统之中去,使得信息可被查阅的能力大大的增强。

1.3在线损四分统计中的应用

计量自动化系统能够解决线损四分统计困难的问题,因为在线损四分管理中,决线损四分统计相对困难,这就显现出计量自动化系统在线损四分统计中应用的重要性。计量自动化系统的特色就是实现数据的采集分析等功能,能够很方便的按天按月的近想统计,统计内容包括:线损分压、分区、分线、分台等。除了上述的统计对象以外,计量自动化系统还能进行自定义对象统计设置,很方便的统计出各类线损,最后导出统计报表。计量自动化系统在线损异常分析管理中也发挥着很重要的作用,其中包括:线损异常、10kV配电线损以及母线电量平衡监测。

1.4在供售电量统计及同期线损分析中的应用

计量自动化系统的广泛的应用,使得供售电量统计及同期线损分析工作基本自动完成,用到人员的地方特别少,不但减少了人力资源的浪费,使得数据的精确性大大的提高,而且处理这项复杂工作的时间也大大的减少了。由于系统可自定义的特点,系统的应用使得自定义分析对象得到可能,对特定的数据进行分析,以满足不同的要求,有很强的的实用性。

1.5在用电检查工作中的应用

计量自动化系统的应用极大的简化了用电检查工作。以前,没有应用此系统的时候,进行线损异常排查、反偷查漏等工作的时候,必须到现场去工作,耗费人力,而且效率不高,对用电检查工作发展有很大的制约性。目前,此系统广泛的应用,使得线损异常排查、反偷查漏等工作就不用天天跑现场,只需要对计量自动化系统平台上的数据进行处理即可,然后找出问题的关键,然后在进入现场去处理,极大的提高了其工作的效率。同时保证了用电检查工作的质量。

1.6在用电负荷特性分析中的应用

用电负荷特性分析是供电企业的工作的重点之一,供电企业努力开展用电负荷的细分区域分析的工作,并试图掌握各类行业的负荷特性,但是因为缺乏实时的负荷数据,SCADA系统不能够满足其负荷分析的要求,SCADA的分析负荷的能力有限。而计量自动化系统的分析负荷情况的能力很强大,主要的是其存在自定义分析功能,可以分析出制定的范围的用电负荷的情况。然后经统计分析,就可以掌握各类行业的负荷特性,同时可以为温度变化等因素引起的电负荷的情况提供具体可靠的统计数据,使得对负荷密度的研究得到可能。计量自动化系统的应用,对电网的规划发展起到了很好的促进作用。

1.7在配变运行监测中的应用

计量自动化系统可以对公用变压器的运行数据进行统计分析,方便工作人员掌握电源、功率等变压器的相关参数,为工作人员的工作提供必要的数据。系统对变压器的监测,可以掌握变压器运行的完整的数据,有效的对配变的运行进行评估,使得配变运行监测安全可靠的进行。

1.8在停电时间统计中的应用

计量自动化系统可以通过后台来判断终端是否停电,进行专变和配变停电信息的统工作。按片区和线进行统计工作,同时利用其强大的自定义统计功能,生成特定的报表。

1.9在错峰用电管理中的应用

计量自动化系统对错峰用电的管理有重要意义,其能够实现错峰计划生成、统计、效果分析,这些信息通过特定的途径,然后传给营销系统,然后营销系统进行一定的处理,把这些经过处理的信息传导制定的人员手中。系统是不间断工作的,使得工作人员可以完整的掌握用户的现场用电情况。使得错峰实时监督的效率大大的提高。

1.10在节能服务工作中的应用

计量自动化系统还能够实现节能的目的,主要使用的是Web外网平台,这个平台在提供节能服务的同时,宣传节能的思想。特别是用电大客户,系统对用电数据的监控,方便了供电公司的管理的同时,为用户的用电优化提供了基础数据。客户可以通过登录端口登录到负荷管理的相关页面,进行用电量具体情况的查询,方便客户针对性的对用电进行管理,同时计量自动化系统,还能生成报表,并提出优化建议。计量自动化系统为客户提供的数据,方便客户进行设备的节能处理等。对于广大的小用电客户,计量自动化系统也会提供相应的简单的数据,使得小客户也能对自己的用电进行优化,从而达到节能服务的目的。

2结语

电力负荷的定义范文第4篇

从消费角度分析了碳排放对制定相应的二氧化碳减排政策具有的重要参考价值。结合电力系统的特点,提出了碳排放流的概念,并将其应用于电力负荷的碳排放计算。针对联营交易与双边交易共存的混合电力市场,提出了一种基于交易的碳排放流计算模型。该模型考虑了负荷所参与电力交易方式的差异。首先,根据各交易对支路潮流的使用份额,将对应于网络损耗的碳排放分配给所有电力交易。然后,将网络损耗从原始有损网络中移去,实现联营交易与双边交易的解耦。最后,将双边电力交易继续从网络中减去,得到只存在联营交易的无损网络。在新网络中,应用潮流追踪将相应的碳排放分配给联营交易内部的各子交易。将上述计算过程合并,即可得到对应负荷电力消费的碳排放。所得结果可向负荷提供与其电力消费有关的碳排放信息,这将可能影响负荷的消费行为并有助于低碳电力的发展。最后,以简单节点系统为算例,验证了所提计算模型的有效性。

关键词:

碳排放流;混合电力市场;网损分摊;低碳电力

电力行业已经成为最大的碳排放源之一,特别是在中国,电力发电所排放的二氧化碳占总碳排放量的比例多达40%[1-2]。因此,电力行业的低碳发展对于二氧化碳减排至关重要。在实现二氧化碳减排的诸多对策中,碳排放交易市场被寄予厚望。为建立碳排放交易市场,多数研究者认为,应当首先确定合理的碳排放责任,这需要制定一个公平合理的碳排放计算方法。对于电力行业,传统的碳排放计算方法,如统计法[3-4]和生命周期分析法[5],主要关注发电厂产生的“看得见”二氧化碳排放。这些方法通常假定生产者应当为产品生产过程中所排放的二氧化碳负责。尽管电力消费过程中不产生任何二氧化碳,事实上,发电所排放的二氧化碳根源于电力消费,消费者应当为电力生产而产生的二氧化碳负责。从消费的角度理解、分析二氧化碳排放是十分必要的。当电力消费对应的碳排放能够确定,消费者便能够管理自己的消费行为,以帮助二氧化碳减排。在电力系统中,不同的负荷可能由多个电源供电。由于不同电源的碳排放强度通常不同,前面提到的仅采用一个平均碳排放系数进行相应碳排放计算的方法不适用于电力系统中负荷的碳排放计算。文献[6]提出碳排放流的概念来分析网络中的碳排放流,并将其用于负荷碳排放计算,取得了很好的效果。随后,研究者针对网络中的碳排放流展开了多方面的研究。文献[7-8]分别探讨了电力系统中碳排放流的计算方法,并以简单的系统进行了验证。文献[9]进一步研究了碳排放流在系统中的分布机理。文献[10-12]应用碳排放流的概念对六大区域电网之间电力传输对应的碳排放转移进行了分析。文献[13]将碳排放流计算从有功功率延展到复功率,通过复功率潮流追踪负荷碳排放。文献[14]则将随机潮流引入碳排放流的分析,变原有的确定性碳排放流为随机碳排放流,进一步拓展了碳排放流的应用范围。上述研究都是基于潮流追踪所应用的比例共享假设[15-17]。在电力联营市场中,负荷消耗的电能没有被指定供电电源,假定负荷由网络中所有的电源共同供电、比例共享是合理的。然而,在混合电力市场中,采用双边交易的负荷由确定的电源供电,相应的碳排放也应当直接归算到该负荷,此时比例共享的原则不再合理。因此,在一个混合电力市场中,必须采用新的碳排放计算方法对负荷进行碳排放计算。本文提出一种以交易为分配主体的计算模型,来解决混合电力市场下的负荷碳排放计算问题。计算模型以电力交易为碳排放分配的主体。负荷所消费的电力由联营交易和双边交易两部分组成。对于负荷,其双边交易和联营交易的供电电源一般不同,即碳排放源不同,所以在计算各交易对应的碳排放时,双边交易和联营交易需分别处理。有损网络中,网络损耗由2种交易共同作用而产生,为实现双边交易和联营交易的解耦,根据各交易对线路的使用份额,将网络损耗对应的碳排放分配给各交易。将双边交易和联营交易解耦之后,应用追踪法计算联营交易内部各子交易的碳排放。合并计算即可得到对应负荷总电力消费量的碳排放。上述计算模型考虑了负荷参与的电力交易类型,能够应用于同时存在双边交易和联营交易的电力市场。通过对简单5节点系统进行测试,验证了该计算模型的有效性。

1碳排放流在两种交易方式间的分配

1.1碳排放流分析中的两个概念在碳排放流分析中,有2个重要的概念:碳流率和碳强度(也称碳密度)。两者将碳排放与电力系统中的潮流相结合,构成电力系统碳排放流分析的基础。根据文献[6]的定义,碳流率R定义为单位时间内网络通过的二氧化碳排放量,用来描述网络中碳排放流的速率,对应于潮流分析中的功率。碳排放强度e则定义为生产单位电能所产生的二氧化碳排放量,用来描述电能的碳排放属性。

1.2潮流追踪与碳排放流计算本文所涉及的混合电力市场,有2种形式的电力交易:联营交易和双边交易。对于双边电力交易,功率的源、汇是确定的,相应的,碳排放流的源、汇也是固定的。因此,双边交易应当与联营交易区分开来。在无损网络中,潮流计算通常采用线性的直流潮流方程。由于系统满足叠加性,所有的双边电力交易可以从原始网络中直接移除,余下的部分即为一个只存在联营交易的网络。然后,基于比例共享原则,负荷处的碳流率可以仿照潮流追踪追溯其源头。

2网损碳流率的分配

有损网络中,网络损耗由系统中所有的电力交易共同决定。网损的存在使得2种类型的交易不能直接解耦。考虑将网络损耗单独处理,以一定规则分配给不同交易,则去除网损后的网络可以视为一个无损网络,即实现了从有损网络到无损网络转换。借助上一节中的计算方法,系统的碳流率可进一步向各交易分配。直接应用追踪法,能够将网络损耗对应的碳流率分配到各个节点[8],但分配结果是基于比例共享原则得到的,不能考虑负荷参与双边交易的情况。在混合市场下,碳排放计算的主体是交易,网损碳流率分配过程中,需要区分双边交易和联营交易。基于线路使用份额的分配方法以各个交易为主体,能够根据各交易对支路的使用份额,将支路损耗对应的碳流率向不同交易进行合理分配。因此,有损网络中,负荷碳流率计算可分2部分:一部分,根据交易对支路潮流的使用份额,将网络损耗对应的碳流率分配到不同的交易;另一部分,移除网络损耗和双边交易,形成只存在联营交易的无损网络,应用追踪法计算负荷参与联营交易所应分配的碳流率。然后,合并计算可得到负荷最终应分配的碳流率。首先计算支路损耗对应的碳流率,其可以利用节点碳强度法求解[18]。但这种方法不能给出支路损耗碳流率的来源构成,在移除网损功率时,不能确定各机组应当减去的功率。考虑用追踪法求解支路损耗对应的碳流率[8],将支路损耗视为支路上的一个负荷,原系统扩展到n+l个节点。利用上一节介绍的追踪法,可得到任意节点负荷向量PD与机组出力的关系。

3算例分析

调用MATPOWER求解各双边交易单独作用下系统的潮流分布。应用式(16),支路损耗对应的碳流率根据各交易所引起的支路潮流大小进行分配,得到分配结果如表4所示。将网络损耗和2项双边电力交易从原始有损网络中移除,得到只存在联营电力交易的无损网络。将表3中第3至5列求和,可得机组G1、G2和G3对系统网损的贡献分别占各自出力的2.8%、3.0%和2.3%。则在新网络中,机组G1、G2和G3的有功出力分别为47.2、47.0和5.8MW,负荷L1和L2的有功功率需求均为50MW。调用MATPOWER重新计算网络中的潮流分布,网络分配矩阵T可由式(8)(9)和(10)计算得出。由式(19)可得每个负荷最终分配到的总碳流率,结果见表6。为便于比较,表中给出了同样负荷条件下应用文献[8]中追踪法所计算的负荷碳流率。对于负荷L2,其通过双边交易向机组G1购电。在追踪法下,消费了等量电能的负荷L1和L2碳排放分配值相差不大。实际上,由于同低碳强度的机组G1有50MW的双边交易,负荷L2购买了更多的低碳电力。追踪法的分配结果不符合购买更多的低碳电,分配到更少碳排放的预期。有损网络下,本文方法计算得到的负荷L2的分配值比负荷L1少26%。同时,与追踪法结果相比,负荷L2的碳排放分配值降低了18%。若负荷L2与机组G1的双边交易量继续增大,2种计算方法下所得到的负荷L2分配的碳流率差异将会更大。上述计算结果表明,本文所提方法能够计算对应负荷电力消费的碳排放,并且能够考虑负荷参与双边电力交易的情况。同时,计算结果能够向各个负荷提供其碳排放的构成信息,这使得负荷可以通过以低碳强度电源替代高碳强度电源的方式来减少自身的碳足迹。随着电力市场的放开,双边交易的范围将逐渐扩大。基于低碳消费的意识,负荷可能更倾向于向低碳强度机组购电,这将有助于风电、太阳能发电等低碳电力的发展。

4结论

电力负荷的定义范文第5篇

【关键词】负荷预测方法

一、电力负荷的构成与特点

电力系统负荷一般可以为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷等,不同类型的负荷具有不同的特点和规律。

可知电力负荷的特点是经常变化的,不但按小时变、按日变,而且按周变,按年变,负荷又以天为单位不断起伏的,具有较大的周期性,负荷变化是连续的过程,一般不会出现大的跃变,但电力负荷对季节、温度、天气等是敏感的,不同的季节,不同地区的气候,以及温度的变化都会对负荷造成显著的影响。

电力负荷的特点决定了电力总负荷由以下四部分组成:基本正常负荷分量、天气敏感负荷分量、特别事件负荷分量和随机负荷分量。

二、负荷预测影响因素

通过实践证明影响负荷变化的因素有很多,所以负荷是时刻变化的,相关实验证明负荷预测总负荷(由各个单个负荷组成)一般具有一定的变化规律,其各分量与总负y(t)的关系可写为:

Y(t)=N(t)+W(t)+T(t)+S(t)+R(t)

其中字母的具体含义如下所示。

N(t)表示典型负荷分量,其主要的特点在于具有线性变化和周期变化;W(t)表示天气条件温度情况,通过分析各种因素的负荷影响程度,得到温度往往是最重要的气候影响变量;T(t)表示时间变化的影响,可以大致的归纳为如下三点,即人们作息时间,法定及传统节,日季节变化;S(t)表示特殊事件,比如:自然灾害、拉闸限电、系统故障等等。这类事件具有很强的随机性,难以预测,只能依靠调度人员的经验判断;R(t)表示随机产生的因素,考虑到负荷序列本质上就是一个随机序列,负荷的随机分量是负荷中的不遵循规律的部分,是不能准确预测的,可以通过模型或算法来考虑这些分量。

三、预测电力电量负荷的常用方法

3.1弹性系数法

电力弹性系数的基本定义是电力负荷年均增长率和国民经济年均增长率之比,其主要作用在于可以用来衡量国民经济发展和用电需求。该系数可以大致的分为两大类,既电力生产弹性系数和电力消费弹性系数。使用该种预测方法的前提在于必须预先知道预测期内国民经济的发展目标及其年平均增长速度,如果已经事先知道了弹性系数的预测值,便可以利用国内生产总值的年均增长率来预测出规划期所需的电力和电量。该方法的主要缺陷在于需要进行大量统计调研工作。

3.2时间序列法

该方法的原理在于利用负荷的历史资料,设法建立一个数学模型,用以描述电力负荷这个随机变量变化过程的统计规律性;同时利用该模型建立一定的负荷预测数学表达式,进而对未来的负荷进行预测。

3.3灰色预测法

该方法的基本原理在于利用关联空间、光滑离散函数等概念定义灰导数与灰微分方程,进而用离散数据列建立微分方程形式的动态模型。利用该方法可以建立GM(1,1)这样的灰微分方程。还模型是利用离散随机变量数经过生成变为随机性被显著削弱而且较有规律的生成数,建立起的微分方程,这样便于对其变化过程进行研究和描述。

3.5回归分析法

回归分析法就是通过对历史数据的分析、研究,并考虑和电力负荷有关的各种影响因素,建立起适当的回归预测模型,用数理统计中的回归分析方法对变量的观测数据统计分析,从而预测未来的电力负荷。回归预测模型可以是线性的也可以是非线性的,可以是一元的也可以是多元的,其中一元线性回归预测是最基本的、最简单的预测方法。回归分析法适用于中、短期预测,它的预测精度依赖于模型的准确性和影响因子(如国民生产总值、工农业生产总值、人口、气候等)预测值的准确度,该方法只能预测出综合用电负荷的发展水平,无法预测出各供电区的负荷发展水平,无法进行具体的电网建设规划。

四、结果分析

负荷变化具有规律性和随机性,规律性是负荷预测的基础,随机性影响到负荷预测精度。负荷预测的任务就是尽可能地充分发掘负荷历史数据中的规律性来预测未来负荷趋势。但负荷变化中的随机因素是客观存在的,不同地区、不同时段负荷规律性的差异都会对负荷预测结果产生很大的影响。因此,分析历史负荷的稳定度,才能全面地评价各相关因素的作用,了解预测误差的构成,进而使预测人员可以清晰地把握预测过程。

历史负荷规律性和稳定度辨识又可以归结为:对历史负荷进行频域分析并分解,最后用量化指标给出某地区某时间区间内的历史负荷规律性的稳定程度。本文采用分析工具为谱分析,对怀化地区和对比地区(常德地区)特定时段负荷的内在规律性和稳定度进行分析,并得到量化的指标。

值得指出的是,历史负荷的规律性和稳定度必然在某种程度上影响预测精度,但是,稳定度估计的上、下限只能作为预测的一个参考,不能将稳定度和预测精度完全等同起来。

这里先取怀化地区和常德地区的2011年3月1日~3月14日系统负荷数据进行频域分析比较。以下曲线图左列是怀化局的,右列是常德局的。

从图1可以看出怀化局负荷日周期分量和周周期分量占的系统负荷比重相对常德局来说要小些。而怀化局负荷的高频分量部分波动比常德局剧烈的多,这说明怀化局负荷中随机成分比重比常德局大,而且随机变化更加剧烈,更不容易把握,这主要是因为怀化地区的电铁负荷比重大。另外常德局负荷低频分量比重比怀化局大,这说明前者负荷受气候等缓慢变化因素影响较大;而怀化地区小水电丰富,但市区居民负荷不由怀化局供电,空调负荷占怀化地区系统负荷比重小,因此其低频分量主要是反映降水的影响。由此看出两地负荷的地区性差异较大。

五、结语

电力负荷预测有多种预测方法,每一种预测方法都代表了一种发展规律。各种算法均有一定的适用场合,各种预测方法都具有其各自的优缺点,没有一个方法适用于各种负荷预测模型而精度比其他各种方法都高。所以在做负荷预测时,必须结合实际情况,着重从预测目标、期限、精确度和预测耗费等诸多方面,灵活选用较为合适的预测方法,并使用多种不同的方法进行预测,将所得预测结果互为比较,再进行合理的综合分析与预测,最终得到符合所需精度的预测结果。