分行業(yè)業(yè)擴(kuò)容量與電量增長(zhǎng)關(guān)聯(lián)性研究

許夏婷

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和電力行業(yè)的快速發(fā)展，電力公司積累了海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷提升，數(shù)據(jù)種類不斷豐富，為大數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前，對(duì)于業(yè)擴(kuò)增長(zhǎng)對(duì)電量增長(zhǎng)影響研究較少，研究成果不夠豐富，主要體現(xiàn)在：以往研究對(duì)象以全社會(huì)或三次產(chǎn)業(yè)為主，缺少行業(yè)細(xì)分的研究，實(shí)際應(yīng)用上指導(dǎo)性不強(qiáng);常規(guī)的研究以定性的結(jié)論為主，缺少可供參考的定量結(jié)論;隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生產(chǎn)技術(shù)的提升，各行業(yè)用電特性呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì)，以往研究成果已不再適應(yīng)當(dāng)前行業(yè)發(fā)展形勢(shì)。

關(guān)鍵詞：分行業(yè);業(yè)擴(kuò)容量;電量增長(zhǎng);關(guān)聯(lián)性

引言

隨著新能源的發(fā)展，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)給系統(tǒng)的可靠運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)，立足于實(shí)際情況，提出了一種基于風(fēng)電容量可信度的電力電量平衡協(xié)調(diào)模式。該模式以全局整體運(yùn)行成本最小為目標(biāo)，基于歷史數(shù)據(jù)，將風(fēng)電預(yù)測(cè)出力等效為可信出力參與電力電量平衡計(jì)算。建立了基于風(fēng)電容量可信度的電力電置平衡優(yōu)化模型，為了提高系統(tǒng)運(yùn)行的可調(diào)節(jié)性，控制聯(lián)絡(luò)線功率傳輸，以調(diào)節(jié)常規(guī)機(jī)組出力并協(xié)調(diào)各省之間的關(guān)系。以華中電網(wǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行了算例分析，結(jié)果表明了所提方法的可行性，有效地對(duì)區(qū)域內(nèi)資源進(jìn)行優(yōu)化配置，為新能源參與中長(zhǎng)期電力電量平衡提供了技術(shù)指導(dǎo)。

1容量利用特征與售電量的關(guān)系

月度電量與容量曲線具有相似的形狀和波動(dòng)趨勢(shì)，二者具有一定的相關(guān)性。研究容量的利用特征有利于從根本上掌握售電量的變化規(guī)律。容量利用特征包含存量容量的利用特征和業(yè)擴(kuò)容量的利用特征。發(fā)生業(yè)擴(kuò)報(bào)裝業(yè)務(wù)的用戶，由于其自身的客觀原因，生產(chǎn)狀態(tài)無法馬上達(dá)到穩(wěn)定，需要有一個(gè)過渡期，用戶的用電量波動(dòng)變化以生長(zhǎng)曲線的變化趨勢(shì)逐漸達(dá)到穩(wěn)定。在實(shí)際工作中，無法直接獲取存量容量數(shù)據(jù)，本文欲通過用電生長(zhǎng)曲線從能夠直接獲取到的運(yùn)行容量數(shù)據(jù)中還原出真正的存量容量。

2分行業(yè)業(yè)擴(kuò)容量與電量增長(zhǎng)關(guān)聯(lián)性分析

2.1分析方法

研究數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)模型有許多，經(jīng)典的計(jì)量學(xué)模型如一元線性回歸模型、多元線性回歸模型也經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到電量或負(fù)荷的預(yù)測(cè)中，而無論是單方程模型還是聯(lián)立方程模型，在其分析的背后有一個(gè)隱含的假設(shè)，即對(duì)分析的數(shù)據(jù)是平穩(wěn)的，否則的話，通常的t、F等假設(shè)檢驗(yàn)程序則不可信。涉及時(shí)間序列數(shù)據(jù)的另一個(gè)問題是虛假回歸或偽回歸，即如果有兩列時(shí)間序列數(shù)據(jù)表現(xiàn)出一致的變化趨勢(shì)（非平穩(wěn)的），即使它們之間沒有任何有意義的關(guān)系，但進(jìn)行回歸也可表現(xiàn)出較高的可決系數(shù)。分行業(yè)業(yè)擴(kuò)容量與電量的時(shí)間序列大都是非平穩(wěn)的，這樣仍通過因果關(guān)系模型進(jìn)行分析，一般不會(huì)得到有意義的結(jié)果。時(shí)間序列分析模型方法就是在這樣的情況下，以通過揭示時(shí)間序列自身的變化規(guī)律為主線而發(fā)展起來的全新的計(jì)量學(xué)方法論。時(shí)間序列分析已組成現(xiàn)代計(jì)量學(xué)的重要內(nèi)容，并廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)分析和預(yù)測(cè)當(dāng)中。本文將協(xié)整檢驗(yàn)理論應(yīng)用到行業(yè)用電量相關(guān)性分析中，建立行業(yè)用電量模型（時(shí)間序列模型）判斷無錫市業(yè)擴(kuò)容量與電量增長(zhǎng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。所謂的協(xié)整是指若兩個(gè)或多個(gè)非平穩(wěn)的變量序列，其某個(gè)線性組合后的序列呈平穩(wěn)性。此時(shí)稱這些變量序列間有協(xié)整關(guān)系存在。為了給出協(xié)整關(guān)系的精確定義，需要先給出單整的概念，協(xié)整檢驗(yàn)和估計(jì)協(xié)整線性系統(tǒng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)理論，構(gòu)成了協(xié)整理論的重要組成部分。常用的協(xié)整檢驗(yàn)有兩種，即Engle-Granger兩步協(xié)整檢驗(yàn)法和Johansen協(xié)整檢驗(yàn)法。這兩種方法的主要差別在于Engle-Granger兩步協(xié)整檢驗(yàn)法兩步法采用的是一元方程技術(shù)，而Johansen協(xié)整檢驗(yàn)法采用的是多元方程技術(shù)。

2.2聯(lián)絡(luò)線功率控制

隨著新能源的不斷發(fā)展，風(fēng)電接入電網(wǎng)滲透率不斷提高。由于風(fēng)電出力的不確定性，單個(gè)省份內(nèi)的功率平衡已經(jīng)難以通過省內(nèi)常規(guī)機(jī)組的出力來實(shí)現(xiàn)。而區(qū)域內(nèi)不同省份由于電源結(jié)構(gòu)不同，存在不同季節(jié)有的省份功率過剩、有的省份功率匱乏的現(xiàn)象，此時(shí)可以根據(jù)省間聯(lián)絡(luò)線歷史傳輸功率來調(diào)整各省間聯(lián)絡(luò)線的功率值。但由于目前省間電力電量交易的增大，導(dǎo)致聯(lián)絡(luò)線傳輸功率經(jīng)常接近最大限額，使得電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中對(duì)于聯(lián)絡(luò)線功率傳輸?shù)陌踩蕴岢隽溯^高要求。若聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)較大，一旦波動(dòng)超出聯(lián)絡(luò)線傳輸?shù)陌踩秶鷦t會(huì)導(dǎo)致聯(lián)絡(luò)線發(fā)生故障，極有可能發(fā)生重大事故，造成系統(tǒng)安全性的危害和經(jīng)濟(jì)損失。

2.3電池包可用容量估算

目前電池包容量估算方法主要有基于電池模型的內(nèi)阻、容量估算法，基于電池充電電量增量曲線的容量估算法等。一方面基于電池模型的方法嚴(yán)重依賴模型參數(shù)，BMS運(yùn)算能力有限，無法在線準(zhǔn)確計(jì)算模型參數(shù);另一方面充電溫度、電流均會(huì)影響充電電量增量曲線，因此在電動(dòng)汽車實(shí)際運(yùn)行中無法達(dá)到預(yù)計(jì)效果。電池包的可用容量也會(huì)受到放電溫度、放電電流的影響，進(jìn)而影響安時(shí)積分的精度。為探究電池包可用容量與溫度、電流的關(guān)系，設(shè)計(jì)了一系列不同放電溫度和電流的實(shí)驗(yàn)。電池包在相同溫度不同放電電流下可用容量的標(biāo)準(zhǔn)差最大為1.177Ah，保持了較高的一致性，在可接受誤差范圍內(nèi)可認(rèn)為電池包可用容量不隨電流改變;根據(jù)不同溫度可用容量平均值的變化，可認(rèn)為電池包可用容量隨溫度變化。根據(jù)上述規(guī)律，可根據(jù)放電溫度對(duì)電池包可用容量進(jìn)行估算。對(duì)每個(gè)溫度下不同電流的可用容量取平均并將其與溫度的關(guān)系進(jìn)行多項(xiàng)式擬合。二次多項(xiàng)式擬合即可達(dá)到不超過2.55Ah的估算誤差，故在BMS計(jì)算能力下可對(duì)電池包可用容量進(jìn)行較為精確地估算，降低安時(shí)積分的估算誤差。

2.4基于產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)濟(jì)影響分析

用電行為是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行過程中，任何一個(gè)行業(yè)都不是孤立存在的，總是與其他行業(yè)存在著相互影響、相互依靠的聯(lián)系。某一行業(yè)在生產(chǎn)過程中的任一變動(dòng)，都將通過行業(yè)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系對(duì)其他行業(yè)發(fā)生相應(yīng)作用。所以在分析某一行業(yè)的生產(chǎn)用電情況時(shí)，還應(yīng)該考慮到產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)行業(yè)對(duì)其產(chǎn)生的影響。為了突出主要相關(guān)行業(yè)與紡織業(yè)用電情況的關(guān)系，本文從產(chǎn)業(yè)鏈的角度選取相關(guān)行業(yè)。紡織業(yè)的上游行業(yè)主要從供給角度選擇與紡織業(yè)生產(chǎn)的原料和設(shè)備相關(guān)的行業(yè);下游行業(yè)主要從需求角度選擇與紡織業(yè)的產(chǎn)品再加工和產(chǎn)品流通相關(guān)的行業(yè)。

2.5電量削減方案的可行性分析

選用一組典型的風(fēng)電功率序列，由于動(dòng)態(tài)削減實(shí)際運(yùn)行操作時(shí)削減的是功率，即使引入柔性指數(shù)，仍能保證電量削減比例按照計(jì)劃執(zhí)行（如削減5%）。靜態(tài)削減時(shí)只給出功率上限，柔性解隨柔性指數(shù)的變化比動(dòng)態(tài)削減顯著。削減電量運(yùn)行時(shí)的電壓偏移率、潮流裕度等均處于較穩(wěn)定的水平，驗(yàn)證了削減電量條件下現(xiàn)有網(wǎng)架對(duì)增大風(fēng)電接入容量的適應(yīng)性?？紤]現(xiàn)階段的實(shí)際情況，模型采用限制風(fēng)電滲透率的約束，因而隨著風(fēng)電接入容量增大，棄風(fēng)率隨之升高。若允許進(jìn)一步提升風(fēng)電滲透率，削減相同電量的前提下，理論上風(fēng)電的準(zhǔn)入容量更大。由于風(fēng)場(chǎng)線路的等效阻抗較大，較不削減方式，網(wǎng)損減少的計(jì)算比例普遍在10%以上。

結(jié)語

從電力市場(chǎng)本質(zhì)層面進(jìn)行研究，提出了基于存量容量和業(yè)擴(kuò)增量容量進(jìn)行售電量預(yù)測(cè)的方法，業(yè)擴(kuò)電量成長(zhǎng)速度、業(yè)擴(kuò)實(shí)用度綜合體現(xiàn)了單位業(yè)擴(kuò)容量拉動(dòng)電量增長(zhǎng)的能力，業(yè)擴(kuò)實(shí)用度發(fā)展系數(shù)體現(xiàn)了業(yè)擴(kuò)容量拉動(dòng)電量增長(zhǎng)的能力變化情況。在不計(jì)電價(jià)的情況下，業(yè)擴(kuò)電量成長(zhǎng)速度越快、業(yè)擴(kuò)實(shí)用度越高，業(yè)擴(kuò)實(shí)用度發(fā)展系數(shù)越高，用戶業(yè)擴(kuò)的投資效益越大。

參考文獻(xiàn)：

[1]曲正偉，王云靜，賈清泉.基于混沌理論的電網(wǎng)售電量預(yù)測(cè)研究[J].繼電器，2020，34（17）：63-66.

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