Планирование Режимов
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 1
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОПЕРАТИВНОДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Оперативно-диспетчерское управление нормальными режимами электроэнергетических систем
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 2
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 3
Периодичность прогнозирования электропотребления (ЭП)
В соответствии с основными циклами планирования и управления режимами ЕЭС России временная иерархия планирования и прогнозирования потребления разделяется на три основных интервала - долгосрочный, краткосрочный и оперативный.
Долгосрочное планирование включает периоды от месяца до года вперед и от года до нескольких лет вперед,
Краткосрочное планирование производится на период от суток до месяца вперед.
При оперативном управлении режимами используется оперативный ежечасный прогноз графика потребления на все часы, остающиеся до конца суток.
Прогнозирование электропотребления (ЭП) осуществляется Системным оператором по территориям операционных зон ОДУ и РДУ и в целом по ЕЭС России.
Долгосрочное планирование включает периоды от месяца до года вперед и от года до нескольких лет вперед, а именно:
•разработка генеральной схемы размещения объектов электро-энергетики (на 15 лет вперед с корректировкой не реже 1 раза в 3 года). Выполняется Министерством энергетики РФ;
•разработка схемы и программы развития ЕЭС России, включая схему и программу развития Единой национальной электрической сети (ЕНЭС) на долгосрочный период (на 7 лет вперед). Выполняется еже-годно Системным оператором ЕЭС России и Федеральной сетевой компанией России;
•разработка схемы и программы перспективного развития электроэнергетики субъектов Российской Федерации (на 5 лет вперед). Выполняется ежегодно региональными
органами власти.
Краткосрочное планирование производится на период от суток до месяца вперед.
При оперативном управлении режимами используется оперативный ежечасный прогноз графика потребления на все часы, остающиеся до конца суток. В перспективе дискретность планирования должна быть доведена до 15 – 30 минут.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 4
Термины и определения при моделировании ЭП
•Интервал моделирования – интервал времени, составленный из интервала упреждения и ретроспективного интервала, на котором определена обучающая выборка;
•Интервал упреждения – интервал времени, на котором выполняется прогнозирование (на котором рассчитываются прогнозные значения);
•Ретроспективный интервал – интервал времени, которому принадлежат фактические данные, включаемые в обучающую выборку.
•Обучающая выборка – ряд данных, принадлежащих ретроспективному интервалу и интервалу упреждения, на основе которых выполняется расчёт параметров модели, используемой для прогнозирования;
• Точки притяжения – ожидаемые значения электропотребления, включаемые в обучающую выборку на интервале упреждения с целью стабилизации прогнозных значений.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 5
Модели электропотребления
Электропотребление - случайный нестационарный процесс (независимо от интервала моделирования).
Общий принцип моделирования - декомпозиция исходного процесса на:
•тренд - описывает устойчивые тенденции изменения процесса на интервале времени,
•периодические составляющие - определяют циклические – год, месяц, неделя, сутки (с учетом статистической достоверности) - изменения процесса,
•нерегулярная составляющая - характеризует случайную, заведомо непрогнозируемую часть потребления и вероятные отклонения
фактических значений ЭП от тренда, выделенного из исходного процесса.
Выделенная в результате декомпозиции траектория, выраженная в математическом виде, используется в дальнейшем в качестве прогнозирующей математической модели, т.е. модели, применяемой для расчёта прогнозных значений ЭП. Определение вида и параметров прогнозирующей модели
выполняется путём аппроксимации известных значений ЭП на ретроспективном интервале времени и на интервале упреждения.
Вобщем случае прогнозирующая математическая модель ЭП может включать в себя элементарные функции от любых независимых переменных, принимаемых в качестве факторов, влияющих на величину потребления, по которым имеются достоверные фактические данные, а также прогнозы, получаемые из официальных источников.
Вобщем случае факторами, влияющими на величину электропотребления, являются:
• структура электропотребления в конкретном регионе;
• время года;
• температура наружного воздуха;
• освещенность;
• тип конкретного дня (будни, выходные, праздничные, пред-праздничные дни);
• коэффициент суточной неравномерности;
• прочие ситуационные факторы.
Долгосрочные и краткосрочные метеопрогнозы, включающие метеорологические параметры необходимые для использования в процессе прогнозирования электропотребления, Системный оператор регулярно получает от Гидрометцентра России.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 6
Модели электропотребления
Стандартные (типовые) условия задач краткосрочного планирования предполагают наличие прогнозных значений ЭП на интервалах упреждения от 2 до 11 суток вперёд.
Для автоматизированного краткосрочного прогнозирования ЭП могут использоваться разные модели в зависимости от глубины обучающей выборки, принятой за репрезентативную:
•прогнозирование на основе сезонных кривых;
•прогнозирование на основе средних суток, полученных статистической обработкой суток в пределах обучающей выборки;
•многокомпонентное прогнозирование;
•распределение среднемесячных величин;
•комбинированные модели.
Выделенная в результате декомпозиции траектория, выраженная в математическом виде, используется в дальнейшем в качестве прогнозирующей математической модели, т.е. модели, применяемой для расчёта прогнозных значений ЭП.
Более подробно – в соответствующей главе курса «Методы математического моделирования в электроэнергетике».
Определение вида и параметров прогнозирующей модели выполняется путём аппроксимации известных значений ЭП на ретроспективном интервале времени и экстраполяции на интервале упреждения.
Вобщем случае прогнозирующая математическая модель ЭП может включать в себя элементарные функции от любых независимых переменных, принимаемых в качестве факторов, влияющих на величину потребления, по которым имеются достоверные фактические данные, а также прогнозы, получаемые из официальных источников.
Вобщем случае факторами, влияющими на величину электропотребления, являются:
• структура электропотребления в конкретном регионе;
• время года;
• температура наружного воздуха;
• освещенность;
• тип конкретного дня (будни, выходные, праздничные, пред-праздничные дни);
• коэффициент суточной неравномерности;
• прочие ситуационные факторы.
Долгосрочные и краткосрочные метеопрогнозы, включающие метеорологические параметры необходимые для использования в процессе прогнозирования электропотребления, Системный оператор регулярно получает от Гидрометцентра России.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 7
Прогнозирование ЭП на основе сезонных кривых
Сезонная кривая для 10=00 часа каждых суток планируемого года
В ОДУ Северо-Запада используется модель сезонных кривых –– создание прогноза на основе сезонного изменения потребления в каждый конкретный час суток, а также на основе прогноза погоды.
Сезонная кривая формируется для каждого часа каждого дня текущего года путем статистической обработки данных за несколько предшествующих лет. Всего на текущий год таких кривых 24 – на каждый час суток.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 8
Прогнозирование ЭП на основе метода «скользящих 
суток»
Все изменения уровня потребления, сетевые ограничения, состояние генерирующего оборудования невозможно спрогнозировать заранее с абсолютной точностью. Расчет с учетом возникающих отклоне-ний от прогноза и доведение до объектов управления графиков генерации и потребления при фактическом управлении ЕЭС в режиме реального времени реализуется в рамках балансирующего рынка (БР).
Учитывая природу формирования нагрузки потребителями в нормальных электрических режимах, а также случайный характер и относительно небольшую величину нерегулярных колебаний, для оперативного (внутрисуточного) прогноза предложен другой способ планирования электропотребления, не предполагающий выделения трендовой и периодических составляющих, т.е. потребление рассматривается как нестационарный случайный процесс, который целесообразно представлять траекторией во времени наиболее вероятной величины со случайными флуктуациями. Схема этой процедуры, называемой «метод скользящих суток», приведена на слайде.
На рисунке обозначены: τro - ретроспективный интервал, фактическая траектория сглаживается по методу наименьших квадратов; τuo - интервал упреждения, прогнозная траектория определяется экстраполирова-нием Важнейшим условием обеспечения качественной работы используемого расчётного метода
является наличие в обучающей выборке наряду с ретроспективными данными точек притяжения. Ожидаемые значения прогнозируемого параметра в этих точках могут быть определены: 1) либо как результат краткосрочного прогноза за соответствующий час; 2) либо как фактические значения ЭП из предше-ствующих периодов времени, 3) либо как графики потребления, заявленные участниками рынка. Выбор конкретного способа формирования траекторий притяжения в отношении обслуживаемой территории осуществляется соответствующими подразделениями Системного оператора (РДУ, ОДУ, ЦДУ) на основании ретроспективного анализа качества прогнозирования ЭП в своих операционных зонах.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Слайд 9
Автоматизированная система прогнозирования электропотребления СО ЕЭС России
Решение задачи прогноза потребления электрической энергии является составляющей всего цикла планирования и основой последующей надёжности режимов работы энергосистем. В соответствии с регламентами планирования специалисты РДУ и ОДУ формируют прогноз потребления по отдельным энергорайонам и операционным зонам (ОЗ) своих диспетчерских центров. Далее макеты с прогнозом потребления передаются из РДУ в ОДУ, из ОДУ в ИА. В ИА анализируется прогнозное потребление ОЭС и синхронных зон ЕЭС. Оцениваются значения ночного минимума, дневного и вечернего максимумов потребления, при необходимости эти значения корректируются. Уточненные величины прогноза направляются обратно в ОДУ, где производится разнесение суммарного потребления территорий по узлам расчетной модели. Планирование осуществляется в циклах с различным упреждением от текущих суток:
•от 2 до 9 суток вперёд – прогнозирование электропотребления для использования в технологии выбора состава включенного генерирующего оборудования (далее – ВСВГО);
•на двое суток вперёд – прогнозирование электропотребления для использования в расчете предварительного электроэнергетического режима (далее – ПЭР);
•На одни сутки вперёд – прогнозирование электропотребления для использования в расчете прогнозного диспетчерского графика (далее – ПДГ);
•На текущие сутки – внутрисуточное прогнозирование электропотребления для использования в расчетах планов балансирующего рынка (далее – ПБР).