高紅梅,楊士民,張海城
(濱州供電公司,山東 濱州 256610)
負荷預測是電力系統(tǒng)調(diào)度、實時控制、運行計劃的前提,是電網(wǎng)調(diào)度部門必須具備的基本信息。提高負荷預測技術(shù)水平,有利于計劃用電管理、合理安排電網(wǎng)運行方式、提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益,2011年1月,濱州供電公司調(diào)度所專門成立了負荷預測工作小組,分析和實施提高日負荷預測準確率的措施[1-2]。
濱州電網(wǎng)有省統(tǒng)調(diào)沾化電廠(裝機容量330 MW)、大唐魯北電廠(裝機容量660 MW),省調(diào)管轄地調(diào)代管風電場兩座,沾化國華風電(裝機容量99MW)、龍源風電 (裝機容量49.5 MW)。并網(wǎng)地方電廠20座,總裝機容量957 MW(不包括鄒魏熱電和濱魏熱電),其中公用電廠9座,裝機總?cè)萘?97 MW,企業(yè)自備電廠11座,裝機總?cè)萘?87 MW。從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)看,濱州電網(wǎng)地方電廠多、容量大、網(wǎng)供負荷少,這給負荷預測管理帶來了一定難度。
濱州是以高耗能工業(yè)為主的城市,高耗能的大工業(yè)用戶負荷占50%以上,一條生產(chǎn)線的啟停就可帶來10 000~50 000 kW負荷波動,這對于只有150萬kW負荷的濱州電網(wǎng)來說,所占比例非常大,帶來的預測誤差往往可達到3%~10%。另外,冶鐵負荷最高可達總負荷的25%以上,這也是一個很大的波動負荷,這些波動負荷,給負荷預測工作帶來了現(xiàn)實的困難。
負責濱州電網(wǎng)供電負荷曲線(全日96點和最高、最低負荷)的預測,并將預測結(jié)果按要求上報省調(diào)度中心。
負責濱州電網(wǎng)的短期負荷預測工作,對縣供電公司負荷預測工作進行監(jiān)督和指導,對并網(wǎng)地方電廠日發(fā)電計劃進行審批,對用戶的負荷性質(zhì)和用電規(guī)律進行分析總結(jié),努力提高負荷預測管理和技術(shù)水平,為公司電力市場的運營提供技術(shù)支持。
目前,濟源公司的負荷預測采用相似日預測法,即預測時找出與待預測日情況較為相似的某幾天的負荷數(shù)據(jù),然后根據(jù)待預測日的實際情況,對相似日負荷數(shù)據(jù)或曲線進行修正來預測。省調(diào)對地市供電公司月負荷預測準確率進行公布,月平均負荷預測準確率
式中N為全月日歷天數(shù)??梢?,日負荷預測準確率決定了月平均負荷預測準確率,而每天的負荷預測采用的是96點數(shù)值,即每隔15 min采集一個數(shù)據(jù)。濱州供電公司的負荷預測準確率一直偏低,處于省公司系統(tǒng)的下游。為了分析預測準確率低的原因,選取2011年1-10月的日負荷預測準確率進行分析,把每月的日負荷預測準確率低于每月平均數(shù)的日子看作不合格日,統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。
表1 2011年1-10月濱州電網(wǎng)日負荷預測準確率
濱州電網(wǎng)網(wǎng)供負荷基數(shù)小,導致負荷預測難度大。自2011年1月1日開始,省調(diào)調(diào)整了預測口徑,剔除了原先給濱州網(wǎng)供負荷加入的60萬kW負荷(魏橋電廠出力),濱州地區(qū)的網(wǎng)供負荷正常只有150萬kW左右,在全省排列倒數(shù)第三,僅高于威海地區(qū)和萊蕪地區(qū)。在準確率排名前四名的地市網(wǎng)供負荷都在350萬kW以上。如同樣5萬kW負荷的變化,對濱州的影響是準確率下降3.33%,而對淄博、濰坊、青島、臨沂、濟南等地市的準確率影響不足1.3%,因此,負荷基數(shù)越小,負荷預測工作難度越大。
濱州電網(wǎng)冶煉負荷比重大,影響負荷預測準確率。2011年1月20日220 kV西王站投運后接帶西王鋼鐵集團負荷,濱州電網(wǎng)冶煉負荷比重進一步增加,約占總負荷的25%,冶煉性質(zhì)的負荷波動大,沒有規(guī)律性,造成負荷預測準確率下降。如西王站所帶80%為冶煉負荷,負荷脈沖很大,在3~18萬kW間瞬間波動,而且負荷變化沒有規(guī)律性,間隔時間較短,增加了負荷預測工作的難度。受西王集團等冶煉負荷的影響,自1月以來濱州電網(wǎng)負荷預測準確率只有20天達到97%以上,嚴重影響了負荷預測準確率的提高。
濱州電網(wǎng)并網(wǎng)地方電廠機組容量大,臨故修多,嚴重影響負荷預測準確率。截至目前,濱州電網(wǎng)并網(wǎng)地方電廠共有20座,裝機總?cè)萘繛?152MW,由于歷史原因,濱州電網(wǎng)先后有6臺6萬kW和1臺13.5萬kW機組(分屬齊星集團和濱化集團)并網(wǎng)。集團公司規(guī)定:單機容量超過5萬kW以上的機組納入省調(diào)統(tǒng)調(diào)機組,因以上機組均為違規(guī)建設(shè),無政府批復核準文件,省調(diào)無法接收調(diào)度,致使濱州電網(wǎng)網(wǎng)供負荷基數(shù)較其他同規(guī)模地市公司小。地方電廠機組出力變化和臨故修造成濱州電網(wǎng)網(wǎng)供負荷波動大時有發(fā)生,特別是鄒平區(qū)域因機組臨故修頻繁且機組缺陷消除后并網(wǎng)隨意,漠視和違反調(diào)度紀律,造成鄒平區(qū)域網(wǎng)供負荷在6~10萬kW波動,甚至造成肖鎮(zhèn)站向省網(wǎng)倒送負荷。今年1-9月,鄒平區(qū)域內(nèi)并網(wǎng)電廠機組臨故修共有10次,私自并網(wǎng)共有5次。因地調(diào)對各并網(wǎng)地方電廠缺乏有效的考核措施,電廠臨故修和私自并網(wǎng)的現(xiàn)象難以得到有效的遏制,嚴重影響了負荷預測準確率,更談不上預測準確率的提升。
預測人員存在著預測能力、水平不高,預測經(jīng)驗不足的情況。負荷預測是一項涉及面廣而且復雜的專業(yè)工作,影響因素很多,由于地市供電公司沒有開展電力市場交易工作,當前僅將負荷預測作為一項普通的專業(yè)指標來對待,重視程度不夠,有時負荷預測指標要為供電量等經(jīng)濟指標讓路,同時負荷預測專人專責的定編要求也沒有得到很好的落實,由于人員偏少存在兼職現(xiàn)象。另外,預測人員尚存在著預測能力、水平不高,預測經(jīng)驗不足的情況。
濱州電網(wǎng)短期負荷預測系統(tǒng)無法正常使用,影響了地調(diào)對縣公司負荷預測工作的管理。自2009年10月以后,縣級供電公司負荷預測管理系統(tǒng)無法正常使用后,地調(diào)對縣公司的負荷預測管理出現(xiàn)了斷層。地調(diào)與廠商聯(lián)系,得知該系統(tǒng)早已超出免費維護期。因為上次系統(tǒng)上線后,本公司與廠商的資金結(jié)算沒有結(jié)清,所以如需維護必須先資金到位。由于協(xié)調(diào)不成,縣公司負荷預測管理系統(tǒng)一直停用,地調(diào)無法掌握各縣的負荷變化,濱州電網(wǎng)的負荷預測完全依靠地調(diào)負荷預測人員對全電網(wǎng)各區(qū)域負荷全面把握,造成負荷準確率大打折扣。
企業(yè)負荷變化匯報制度執(zhí)行不到位。主要原因是在企業(yè)里供電環(huán)節(jié)從屬于生產(chǎn)環(huán)節(jié),不能掌控生產(chǎn)過程。所以生產(chǎn)變化引起負荷變化,供電部門總是被動的,往往不能提早掌握,或者掌握不準確。特別是生產(chǎn)故障帶來的負荷變化,當調(diào)度機構(gòu)得到的時候,往往已經(jīng)發(fā)生了,對負荷的影響也已經(jīng)產(chǎn)生了,無法更改和挽回,而負荷預測曲線要求必須提前一天上報。
天氣變化情況也是一個影響負荷的重要因素。用電負荷與降雨、溫度等有關(guān),特別是夏季,農(nóng)灌、降溫負荷占濱州地區(qū)總負荷的30%以上,遇有下雨天,此類負荷一下降下40 MW 以上,直接影響負荷預測的精確度。另一方面,突變的天氣不僅影響居民負荷,更影響電氣設(shè)備的正常運行。事故跳閘引起供電中斷,直接影響供電和企業(yè)正常生產(chǎn),會引起負荷很大波動。
為加強濱州電網(wǎng)短期負荷預測工作管理,提高濱州電網(wǎng)短期負荷預測水平,調(diào)度所于2011年4月7日重新修訂下發(fā)了《濱州電網(wǎng)短期負荷預測管理考核辦法(試行)》,同時在公司領(lǐng)導和有關(guān)部門的大力支持下,濱州供電公司負荷預測分析管理系統(tǒng)于今年8月1日建成并投入試運行,進一步加強了對縣公司、大用戶及地方電廠的計劃管理。
加強對負荷預測工作的總結(jié)與分析,負荷預測人員每天對前一天的負荷預測情況進行分析,積累數(shù)據(jù),定期總結(jié)經(jīng)驗,做到“每周一小結(jié)、每月一大結(jié)”。地調(diào)每月編制濱州電網(wǎng)負荷預測準確率情況通報并下發(fā),促進了負荷預測管理工作,提升了負荷預測水平。
針對濱州供電公司負荷預測準確率低,指標提升難度大等問題,調(diào)度所于2011年7月20日向省調(diào)提報了《關(guān)于濱州地區(qū)負荷預測工作問題的請示》,公司副總經(jīng)理親自帶隊到省調(diào)匯報負荷預測準確率指標存在的困難,得到了省調(diào)的認可,省調(diào)于9月對負荷預測指標排序進行了調(diào)整,將公司由原來的E段提升為A段。
加強并網(wǎng)地方電廠信息數(shù)據(jù)上傳管理,以部分電廠改制、更換投資主體、新建為契機,按省調(diào)要求將建設(shè)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和管理信息網(wǎng)作為電廠并網(wǎng)的必備條件,2011年先后有鄒平頂峰熱電廠、鄒平開泰生物質(zhì)電廠、無棣新星熱電廠、惠民國瑞熱電廠、陽信金緣生物質(zhì)電廠、東力熱電廠、天鴻熱電廠、無棣呈口鹽化電廠、龍源風電場等單位已建成調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)及管理信息網(wǎng)或已簽訂施工合同,為確保電廠信息及數(shù)據(jù)正確可靠上傳地調(diào)并接入濱州電網(wǎng)地方電廠發(fā)電計劃管理系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
濱州供電公司日負荷預測準確率從1月的平均94.84%,排名第16,到10月平均95.77%,排名第14,準確率逐步提高,排名也在不斷上升。圖2為1-10月負荷預測準確率變化圖,可以看出逐步升高的變化趨勢。
圖1 1~10月負荷預測準確率變化圖
鄒平區(qū)域并網(wǎng)地方電廠的無序發(fā)展在給電網(wǎng)負荷預測準確率提升造成困難的同時,也給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來嚴重威脅,多年來,鄒平縣公司及鄒平齊星集團新建變電站及電廠新設(shè)備投產(chǎn)不向地調(diào)報送資料,致使地調(diào)無法掌握其網(wǎng)絡(luò)變化,造成保護定值不配合。建議公司加大對鄒平縣公司的整治力度,以規(guī)范自備電廠結(jié)算為入手,理順管理,梳理鄒平電網(wǎng)存在的問題并做好電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè),改變鄒平電網(wǎng)雜亂薄弱的現(xiàn)狀,提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平。
做好負荷需求側(cè)管理,積極開展大用戶負荷預測管理,加強與直供大用戶的溝通,及時掌握大用戶的負荷變化,總結(jié)經(jīng)驗,努力提高負荷預測準確率。