【摘要】：隨著用電負(fù)荷形式日趨多樣化以及以風(fēng)電為代表的可再生能源規(guī)�；⒕W(wǎng),電網(wǎng)要應(yīng)對來自荷源側(cè)的雙隨機(jī)擾動,需進(jìn)一步加強(qiáng)對中小時間尺度下用電、發(fā)電負(fù)荷變化的監(jiān)控及統(tǒng)籌調(diào)度。中國電科院、廣東、河南電科院等多家單位已經(jīng)開展火電機(jī)組一次調(diào)頻能力預(yù)測研究,下一步研究的重點(diǎn)集中在一到十分鐘時間尺度內(nèi)非正常工況下火電機(jī)組短期負(fù)荷預(yù)測方向。由于電網(wǎng)《兩個細(xì)則》的考核及深度調(diào)峰,火電機(jī)組接近極限狀態(tài)運(yùn)行,發(fā)電可靠性顯著降低,容易出現(xiàn)短時間內(nèi)機(jī)組發(fā)電負(fù)荷不能跟隨AGC指令變化的情況,影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行�；痣姍C(jī)組短期負(fù)荷預(yù)測目的在于根據(jù)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境因素以及AGC指令的復(fù)雜程度預(yù)測未來時刻火電機(jī)組實(shí)際發(fā)電負(fù)荷可能出現(xiàn)的變化,并提前告知電網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度。采用機(jī)理建模與數(shù)值預(yù)測算法相結(jié)合的方法預(yù)測非正常工況下火電機(jī)組發(fā)電負(fù)荷。建立負(fù)荷對象模型,并以此為基礎(chǔ)建立整個發(fā)電負(fù)荷控制系統(tǒng)的機(jī)理模型,將其中存在規(guī)律性變化的部分作為狀態(tài)方程,采用建立機(jī)理模型的方法加以預(yù)測;將輸入變量和隨機(jī)性變化的部分作為噪聲,依據(jù)其統(tǒng)計學(xué)規(guī)律,應(yīng)用小波變換進(jìn)行處理,并建立時間序列模型進(jìn)行數(shù)值預(yù)測。最后采用自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法將兩者的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行融合,得到最終的預(yù)測結(jié)果。針對一600MW亞臨界機(jī)組,建立其負(fù)荷/壓力對象模型及協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),分析非正常工況下控制系統(tǒng)中高限/低限、閉鎖、保持、迫升/迫降、壓力拉回等因素對發(fā)電負(fù)荷的影響;最后的實(shí)驗(yàn)選用一350MW超臨界機(jī)組作為研究對象,通過小波變換對負(fù)荷指令進(jìn)行多尺度分解,建立ARIMA模型,依據(jù)前N個時刻的發(fā)電負(fù)荷預(yù)測其變化規(guī)律并進(jìn)行加權(quán)求和得到數(shù)值預(yù)測的結(jié)果。通過機(jī)理方法對此機(jī)組進(jìn)行機(jī)理預(yù)測,最后通過數(shù)據(jù)融合的方法將二者最終結(jié)果相融合。根據(jù)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和當(dāng)前負(fù)荷指令以5分鐘為一個步長預(yù)測發(fā)電負(fù)荷,經(jīng)歷1個小時后與機(jī)組實(shí)際發(fā)電負(fù)荷進(jìn)行對比。結(jié)果表明,應(yīng)用數(shù)據(jù)融合將數(shù)值法預(yù)測結(jié)果與機(jī)理法預(yù)測結(jié)果相融合,所得預(yù)測結(jié)果的相對誤差在5.2%以內(nèi),相較于數(shù)值預(yù)測法與機(jī)理預(yù)測法的結(jié)果,更能夠滿足電網(wǎng)調(diào)度對預(yù)測精度的要求。課題研究成果可作為源網(wǎng)測雙向信息交互模式下和諧調(diào)度的基礎(chǔ)。
【圖文】：

序列 bt識別模型 ( ) ( )dt tφ B b =θB a和模型00 0( ) ( )dt tφ B z =θB b得出一個新的模型：00 0(B) (B) ( ) ( )d dt tφ φ z =θ B θB a可對該模型進(jìn)行擬合及診斷檢驗(yàn)。波 ARIMA 負(fù)荷預(yù)測模型的實(shí)例分析基于小波變換 ARIMA 模型的建立用小波變換算法將機(jī)組負(fù)荷的歷史序列進(jìn)行 n 層分解與重構(gòu)計始信號分解為 n 層較為平穩(wěn)的負(fù)荷序列。對分解得到的各層較分別建立具有自學(xué)習(xí)功能的滾動式時間序列模型(ARIMA 模立的 ARIMA 模型進(jìn)行多步超前預(yù)測。最終，對各層負(fù)荷預(yù)測獲取原始負(fù)荷序列的預(yù)測值。具體的實(shí)現(xiàn)過程如下圖 2-1 所示ARIMA預(yù)測V ( )nV ( )knt

ULD圖 3-2 機(jī)組負(fù)荷指令運(yùn)算回路組發(fā)生閉鎖時，機(jī)組的負(fù)荷指令限制器的輸出為 y(ti+1)=對機(jī)組負(fù)荷速率的限制值，h 表示時間間隔[27]。升/迫降/保持是 CCS 中的一種保護(hù)�；痣姍C(jī)組運(yùn)行中出等偏差信號大于第二偏差限值；執(zhí)行“迫升/迫降有效”的邏輯條件，這兩種條件同時存在時，對應(yīng)的指示燈變執(zhí)行迫降邏輯。反過來，火電機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)燃料量、小于第二偏差限值；執(zhí)行“迫升/迫降有效”指令，是機(jī)，，這兩種條件同時存在時，對應(yīng)的指示燈變亮，相應(yīng)的荷進(jìn)入迫升。大/最小負(fù)荷限制回路的主要作用是確保機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷的上下限以內(nèi)。機(jī)組的負(fù)荷允許上下限可由運(yùn)行人是機(jī)組的最大可能出力會影響到機(jī)組的負(fù)荷上限值，同磨煤機(jī)等輔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是息息相關(guān)的。當(dāng)機(jī)組中主要
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM621

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2641993