2021年10月17日-20日,2021北京國際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)(CWP 2021)在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度大的盛會(huì)之一,這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì),再次登陸北京。
其中,10月20日中東南部風(fēng)電發(fā)展論壇隆重召開。國能日新科技股份有限公司算法副總工程師鐘崇光出席會(huì)議并演講。
以下為發(fā)言全文:
鐘崇光:
我的演講分為以下四個(gè)板塊,公司預(yù)測,集成技術(shù),分散式風(fēng)電應(yīng)用以及電力交易應(yīng)用。我們公司是2008年籌建成立,然后是到2021年已經(jīng)有數(shù)據(jù)能源管理,智慧電站管理電力交易,智慧電網(wǎng)運(yùn)行管理四個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的近20種產(chǎn)品,我們?cè)竿浅蔀榍鍧嵞茉垂芾韺<遥姑亲尭嗳擞蒙锨鍧嵉蛢r(jià)的能源。
下面講一下集成預(yù)測技術(shù)。
我們的模型功率預(yù)測算法的結(jié)合預(yù)測方案有下面這個(gè)框圖里面短期預(yù)測,預(yù)測時(shí)間0到24小時(shí),時(shí)間分辨率一天96個(gè)點(diǎn)的預(yù)測,主要安排常規(guī)發(fā)電組的計(jì)劃,解決電網(wǎng)的調(diào)度,網(wǎng)絡(luò)問題以及電力交易里面,預(yù)測時(shí)間尺度是0到4小時(shí),15個(gè)點(diǎn)的滾動(dòng)預(yù)測,時(shí)間分辨率也是15分鐘,這個(gè)主要用于實(shí)時(shí)調(diào)度和相互的實(shí)時(shí)交易以及考核計(jì)算。在這里面我們要有一些,要研究的是單機(jī)風(fēng)速和功率的關(guān)系以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)還有數(shù)字天氣預(yù)報(bào),我們用的是多元的天氣預(yù)報(bào),有歐洲的、日本的、美國的、中國氣象局都用了。還有一些極端氣象條件下的功率預(yù)測我們也在做,還有進(jìn)行分區(qū)域的情況預(yù)測。
這邊是就是對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理,數(shù)據(jù)治理,對(duì)于一些錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),一些市值,限電的情況,這些數(shù)據(jù)要清除掉再建立模型,這是集成預(yù)測技術(shù)的整個(gè)流程,這邊我們是選定到風(fēng)電場周圍的地理坐標(biāo)范圍,就是用一些網(wǎng)格,用數(shù)字天氣預(yù)報(bào)把它格點(diǎn)化,把它分成空間的網(wǎng)格,每個(gè)網(wǎng)格都有預(yù)測的風(fēng)速、風(fēng)向、濕度、壓力。每個(gè)網(wǎng)格做出規(guī)律預(yù)測,預(yù)測它和歷史地區(qū)的功率預(yù)測做一個(gè)相關(guān)系數(shù)的排序,后會(huì)得到一些優(yōu)選的網(wǎng)格,就是重點(diǎn)的代表性網(wǎng)格,然后多元的氣象,我們可以用多元的輸入重復(fù)這個(gè)過程,后選出到這些網(wǎng)格做集成工具的模型,后得出風(fēng)電場的預(yù)測功率模型,中間還有選擇不同的網(wǎng)格,不同的要素。
分散式風(fēng)電的應(yīng)用。剛才前面嘉賓已經(jīng)講了很多分散式風(fēng)電,我這簡單講一下,它是指電負(fù)荷中心附近,不以大規(guī)模傳輸,產(chǎn)生的電力就近接入電網(wǎng),它是具有多點(diǎn)接入,就地消耗,容量小,布局分散的特點(diǎn),有一些隨機(jī)性和雙相潮流。其實(shí)這個(gè)分散式風(fēng)電和分布式光伏有一些相同點(diǎn),他們二者在功率預(yù)測的理論框架上是基本一致的,其實(shí)都是區(qū)域預(yù)測。就是我們公司做了十幾個(gè)主張的項(xiàng)目,這種主張項(xiàng)目大多數(shù)是光伏的,在我們國家分布式光伏比較多,分散式風(fēng)電相對(duì)少一些。
那邊是要進(jìn)行行政區(qū)域的劃分選點(diǎn)以及地理信息選點(diǎn),把一些我們得不到實(shí)際功率的點(diǎn)出力進(jìn)行,修補(bǔ)這些樣本后再進(jìn)行算法預(yù)測,就是功率的預(yù)測,人工智能修整,行政區(qū)域選點(diǎn)法,層層分解,從省到地市,到區(qū)縣,后選擇5到30個(gè)樣板電站。覆蓋的范圍盡量寬,而且選的樣板電站接近平均水平,我們還有地理信息聚類選點(diǎn)法,根據(jù)分布式電站的經(jīng)緯度、地形選板,接入點(diǎn)進(jìn)行選點(diǎn),我們的樣板電場或者電站,紅色的點(diǎn)的電場,我們有它周圍的電站還原它的功率預(yù)測,這邊是樣板預(yù)測算法的整個(gè)流程,我們是先是得到用氣象選點(diǎn),網(wǎng)式化數(shù)據(jù)短期預(yù)測模型,氣象經(jīng)過修正就是一般就是做短期和超短期預(yù)測,一般就做分散式風(fēng)電的監(jiān)測,它這里跟光伏有點(diǎn)不一樣,光伏數(shù)據(jù)是好多都是在,就是屋頂或者是很小的,它找不到實(shí)發(fā)數(shù)據(jù),這個(gè)風(fēng)電是高密度的,我們可以直接從調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)取到它的實(shí)發(fā)數(shù)據(jù),當(dāng)然也有一些確實(shí),用光伏的方法進(jìn)行補(bǔ)全。還有分散式風(fēng)電,它也肯定會(huì)用到網(wǎng)格化的數(shù)字天氣預(yù)報(bào)和電量預(yù)測,中長期的天氣預(yù)報(bào)做電力預(yù)測和單站預(yù)測。
電力交易中的應(yīng)用,電力交易有時(shí)間上的價(jià)值,每天高的時(shí)段發(fā)電成本高,在國外有時(shí)候還出現(xiàn)負(fù)電價(jià),像美國、德國那邊,所以說電力具有時(shí)間的價(jià)值,還有就是電力的具有空間價(jià)值,空間價(jià)值就是發(fā)生阻塞的時(shí)候,在資源稀缺的地方阻塞。
電力市場的一般構(gòu)成,縱軸結(jié)構(gòu)上分為省內(nèi)交易和省間價(jià)格,橫軸論是從時(shí)間維護(hù)上,年度及年內(nèi)閱度以上,月周內(nèi),日前交易和實(shí)時(shí)交易這幾個(gè)部分。前面年度交易和月度交易用到中長期發(fā)電量的預(yù)測,日常分別月到短期和超短期預(yù)測。
電力發(fā)生比較快的就是甘肅、山西,所以說我們主要合作的省就是甘肅和山西這兩個(gè)省。甘肅這兩個(gè)市場主體有發(fā)電企業(yè),售電企業(yè)和批發(fā)用戶,由調(diào)度和交易中心對(duì)市場進(jìn)行指導(dǎo),還有一些規(guī)則的制定。電力市場的結(jié)算模式是采用全電量交易,全電量交易的,偏差結(jié)算就是說我日前申報(bào)的電量和我們中長期結(jié)算的電量會(huì)形成一個(gè)日前的偏差,實(shí)時(shí)偏差就是實(shí)時(shí)上網(wǎng)的電力和日前的現(xiàn)貨電量的偏差。然后它的價(jià)格也是不一樣的,就是日前價(jià)格和實(shí)時(shí)價(jià)格,功率預(yù)測對(duì)電力的影響,功率預(yù)測精度的提升在一定程度上會(huì)提升現(xiàn)貨交易收益,因?yàn)樗和現(xiàn)貨的價(jià)格預(yù)測有關(guān),模型指標(biāo)在這里,因?yàn)樗敲?5分鐘滾動(dòng)交易一次,所以說單點(diǎn)誤差,年雨44天發(fā)電量預(yù)測,短期功率預(yù)測,超短期功率預(yù)測,分別應(yīng)用這些影響交易的量,中長期、日前、實(shí)時(shí)、偏差、細(xì)則考核。
這邊是我們的策略推薦引擎工作流程,它通過這邊的這些交易數(shù)據(jù)、市場數(shù)據(jù),氣象、信息實(shí)發(fā),電場信息,模型的篩選,自動(dòng)化調(diào)參實(shí)時(shí)發(fā)布步驟,得到第二天的日前電量,中長期結(jié)算價(jià)格對(duì)第二天的市場的預(yù)判,預(yù)判完成之后再用策略優(yōu)化模型使得收益大化,得到目前的報(bào)量和報(bào)價(jià)。這是我們做的電力交易輔助決策云平臺(tái),這是一個(gè)截圖,這是我前天截的,它就會(huì)在早上,調(diào)度一般在七點(diǎn)上報(bào),上報(bào)之前把推薦的策略曲線畫出來,這個(gè)黃色的線就是推薦的策略曲線,可以推薦它這個(gè),我預(yù)測的價(jià)格進(jìn)行調(diào)解,白天會(huì)調(diào)高,在白天的時(shí)候價(jià)格低,晚上的時(shí)候它價(jià)格都會(huì)調(diào)低一些,但是也不是全調(diào)低的,里面涉及到收益計(jì)算模型。
這個(gè)是我們的一些電力交易案例,去年10月在甘肅和山西,一個(gè)月策略增收情況。去年的時(shí)候,規(guī)則還,根據(jù)去年的規(guī)則,它的收益大概就是風(fēng)電場在,風(fēng)電場和光伏都是一在7%、8%左右,這是實(shí)際收益,策略收益根據(jù)實(shí)際收益結(jié)算,我們也收到電廠的感謝信,給他們減少了虧損。今年8月電力交易持續(xù)在做,今年8月甘肅山西策略度電均價(jià)提升情況,假設(shè)發(fā)電量不變,我們策略不會(huì)影響它的發(fā)電量,收益會(huì)提升,就是策略的收益除以發(fā)電量,就是度電,度電均價(jià),我們的策略現(xiàn)在因?yàn)樗?guī)則也改過了一遍。
(根據(jù)演講速記整理,未經(jīng)演講人審核)