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整县光伏系统源荷调节潜力智能评估预测方法研究

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整县光伏系统源荷调节潜力智能评估预测方法研究

作者：唐鹏程南京理工大学

学位级别：硕士

随着国家能源局开始推出“整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点”政策,标志着我国逐步开始实施整县光伏时代。在此背景下,整县光伏的开展和实施必然会给电力系统带来一系列如有序接入难、高效并网难、调控消纳难等问题和挑战。鉴于未来... 详细信息

随着国家能源局开始推出“整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点”政策,标志着我国逐步开始实施整县光伏时代。在此背景下,整县光伏的开展和实施必然会给电力系统带来一系列如有序接入难、高效并网难、调控消纳难等问题和挑战。鉴于未来海量分布式光伏接入的新形势,结合大数据和人工智能神经网络等技术,通过智能评估预测方法的研究,对整县光伏系统的源荷调节潜力进行挖掘是实现源网荷储协调控制和分布式光伏消纳的有效手段。为此,本文从数据驱动的角度出发,结合人工智能技术,通过研究整县光伏系统源荷调节潜力智能评估预测方法,展开本文的研究工作,主要的工作内容和创新如下:首先,本文研究了整县光伏系统中源荷调节潜力的影响因素,从环境因素、时间因素和经济因素三个角度对源荷调节潜力的影响情况进行了分析。为了进一步量化分析源荷调节潜力的影响因素,提出了源荷调节潜力智能评估指标体系。在此基础上,构建了源荷调节潜力智能评估预测框架,从智能分析、智能评估和智能预测三个层面对源荷调节潜力进行深入研究。其次,本文研究了整县光伏系统中源荷数据预处理技术,从数据清洗的技术角度出发,采用置信区间实现对异常值的识别,并基于K-最近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法进行缺失值填充,再对数据进行归一化处理,完善了整体样本数据集。为了提高聚类的精确度,提出了基于改进K-means和深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)的双层聚类模型,并结合指标体系建立了源荷调节潜力智能评估模型。根据源荷调节潜力的数据特征,采用了变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)对数据进行模态分解,再通过各个分解模态进行时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)预测,从而提出了基于VMD-TCN的源荷调节潜力智能预测方法。通过算例分析,验证了智能评估模型和智能预测方法的有效性。最后,考虑到前述基于VMD-TCN的智能预测方法,在实际应用中存在着预测时间较长,场景适应性有限的问题,选择了泛化能力强的计及外源变量的神经网络基础扩展分析(Neural Basis Expansion Analysis with Exogenous Variables,NBEATSx)方法作为对源荷调节潜力预测的核心方法。为了进一步提高预测精度,并充分利用预测误差的价值,提出了一种基于动态模态分解(Dynamic Mode Decomposition,DMD)误差修正的预测模型,以NBEATSx模型输出的实际误差和训练集为基底,通过重构并预测误差序列来对实际误差进行修正。将这两个模型进行结合,提出了基于NBEATSx和DMD误差修正的源荷调节潜力智能预测方法。通过算例分析,结果表明所提方法具有最佳的预测效果和稳定性。

关键词：整县光伏源荷调节潜力智能评估预测 NBEATSx DMD

基于CRPS的整县光伏虚拟电厂动态电价机制研究

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智慧电力 2023年第9期51卷 16-21,30页

作者：高鹏王雨晴闫家豪华北电力大学河北保定071000 咸阳职业技术学院陕西西安710000

在“双碳”目标要求下,采用“1+X”开发模式的整县光伏在运行方式上可以视作为由分布式光伏聚合而成的电源型虚拟电厂。然而,现行分布式光伏固定上网电价制度无法有效鼓励社会资本或用户将其所投建的分布式光伏交由整县光伏运营商托管,... 详细信息

在“双碳”目标要求下,采用“1+X”开发模式的整县光伏在运行方式上可以视作为由分布式光伏聚合而成的电源型虚拟电厂。然而,现行分布式光伏固定上网电价制度无法有效鼓励社会资本或用户将其所投建的分布式光伏交由整县光伏运营商托管,即聚合而成虚拟电厂统一运行管理。基于此,将电价与出力预测误差相结合,建立基于CRPS光伏出力预测评分体系的整县光伏虚拟电厂动态电价机制,并以某采用“1+X”模式开发的整县光伏虚拟电厂为例开展电价仿真。算例结果表明,该虚拟电厂电价机制能够激励分布式光伏发电商加入整县光伏虚拟电厂,也能激励其提高自身的预测水平。

关键词：整县光伏虚拟电厂 CRPS 电价机制预测准确性

整县光伏发电的综合LSTM功率预测模型研究

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科技和产业 2023年第6期23卷 156-164页

作者：仓敏翟晓萌王静怡吴霜程曦国网江苏省电力有限公司经济技术研究院南京210028

为了更好实现整县屋顶光伏集约化发展,提高大规模分布式屋顶光伏并网经济性,分析基于气象数据的预测方法弊端问题,挖掘海量时序光伏发电功率数据规律,提出基于改进长短期记忆递归神经网络(LSTM)的整县光伏综合功率预测模型。使用所提模... 详细信息

为了更好实现整县屋顶光伏集约化发展,提高大规模分布式屋顶光伏并网经济性,分析基于气象数据的预测方法弊端问题,挖掘海量时序光伏发电功率数据规律,提出基于改进长短期记忆递归神经网络(LSTM)的整县光伏综合功率预测模型。使用所提模型进行单一光伏电源预测实验,结果表明,改进LSTM模型较其他模型更精准,且在整县光伏综合功率预测场景下具有更高整体预测精度,可以用于整县光伏发电功率预测,有助于实现高比例分布式光伏消纳。

关键词：整县光伏分布式光伏长短期记忆网络功率预测

整县光伏项目经济效益评价研究——以海南省某县为例

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海峡科学 2022年第11期 31-33页

作者：吕龙刚王津郭敏鉴中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司福建福州350003

近年来,我国光伏产业蓬勃发展,光伏产业不仅带来丰富的社会效益和环境效益,还创造了不菲的经济效益。该文以海南省某县整县光伏项目为例,对该项目进行经济性分析和敏感性分析,探讨整县光伏项目的可行性及抗风险能力。

关键词：整县光伏经济性分析抗风险能力

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光储直柔在整县光伏开发中的应用分析

建筑节能（中英文） 2024年第1期52卷 120-123页

作者：房建军国华能源投资有限公司北京102211

整县屋顶分布式光伏开发试点过程中面临着光伏项目并网困难、就地消纳能力不足等技术难题。介绍光储直柔新型电力系统技术,分析在整县光伏推进工作中采用光、储、直、柔等技术解决以上两个难题面临的机遇与挑战,并给出相应的建议。分析... 详细信息

整县屋顶分布式光伏开发试点过程中面临着光伏项目并网困难、就地消纳能力不足等技术难题。介绍光储直柔新型电力系统技术,分析在整县光伏推进工作中采用光、储、直、柔等技术解决以上两个难题面临的机遇与挑战,并给出相应的建议。分析山西芮城县东夭村国内首个农村“光储直柔”低压直流系统在新能源消纳、安全性和可靠性等方面的优势和经济效益。分析国家能源集团BIPV中心采用“光储直柔”技术,利用建筑的立面和屋顶实现较大规模的光伏装机量,实现光伏发电就地消纳和柔性供用能。推广光储直柔技术是解决整县分布式光伏大规模开发中并网难和就地消纳不足等技术难点的有效途径之一。

关键词：光储直柔整县光伏就地消纳应用分析

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基于分时电价机制的主动配电网运行策略研究

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2021年第11期 291-292,307页

作者：连浩然闫浩然张涵任学婧石怡鑫国网雄安新区供电公司河北保定071000 北京电力经济技术研究院有限公司北京100000

随着电力系统对清洁能源需求的增长,可再生能源在电网中的渗透率不断提高,电动汽车等灵活负荷规模也逐渐增加。近期整县光伏及分时电价机制政策,势必对新能源规模及用户用电行为产生影响。为弥补大规模分布式光伏接入带来的功率不稳定... 详细信息

随着电力系统对清洁能源需求的增长,可再生能源在电网中的渗透率不断提高,电动汽车等灵活负荷规模也逐渐增加。近期整县光伏及分时电价机制政策,势必对新能源规模及用户用电行为产生影响。为弥补大规模分布式光伏接入带来的功率不稳定、电能质量低等问题,有必要对含光伏、储能、充电桩的主动配电网进行深入研究。本文提出了一套主动配电网系统运行策略,旨在削峰填谷缓解电网压力,更好地消纳可再生能源,助力实现双碳目标。

关键词：分时电价机制整县光伏主动配电网光储充