Оперативное прогнозирование потребления мощности в изолированных энергосистемах
Ключевые слова:
оперативный прогноз, прогноз мощности, потребление, активная мощность, изолированная энергосистема, электроэнергетический режим
Аннотация
Обеспечение устойчивого электроснабжения и качества электроэнергии при непрерывном управлении производством, передачей и распределением электроэнергии является основной целью диспетчерского центра любой энергосистемы, в том числе изолированной. В основе непрерывного управления лежит процесс планирования электроэнергетического режима. По его результатам диспетчерский центр за 8–10 ч до наступления планируемых суток доводит до субъекта электроэнергетики плановый диспетчерский график по выработке, передаче и потреблению мощности в почасовой (получасовой) разбивке. При оперативном управлении электроэнергетическим режимом дежурные диспетчеры выполняют корректировку (уточнение) планового диспетчерского графика. Потребление активной мощности в энергосистеме входит в число наиболее значимых уточняемых параметров. На примере Калининградской энергосистемы исследована возможность повышения точности оперативного прогноза активной мощности в изолированных энергосистемах. Проведен анализ методов прогнозирования потребления мощности. Исследовано влияние собственных нужд электростанций на общее потребление активной мощности в энергосистеме. Разработаны и предложены методические принципы оперативного прогнозирования потребления мощности, которые рекомендованы для включения в нормативную документацию в качестве методики. В основе методики лежит математическая модель, учитывающая скорость изменения потребляемой мощности в типовой день, прогнозные метеоданные и зависимость мощности потребления на собственные нужды электростанций от состава включенного генерирующего оборудования.
Литература
1. Постановление Правительства РФ от 13 августа 2018 г. № 937 «Об утверждении правил технологического функционирования электроэнергетических систем и о внесении изменений в некоторые акты». М: 2018, 60 c.
2. Приказ Минэнерго России от 15 октября 2018 г. № 882 «Об утверждении методических указаний по определению объемов и размещению резервов активной мощности в Единой энергетической системе России при краткосрочном планировании электроэнергетического режима». М: 2018, 16 с.
3. Полижаров А.С. и др. Обеспечение надёжности расчётов по планированию и оперативной коррекции графиков потребления электрической мощности. – Энергетик, 2021, № 2, с. 59–62.
4. Макоклюев Б.И. и др. Оперативная коррекция графиков потребления электрической мощности в цикле планирования балансирующего рынка. – Электрические станции, 2019, № 5, с. 36–44.
5. Макоклюев Б.И. Методы и средства анализа прогнозирования электропотребления энергообъединений и энергосистем: дис…. доктора техн. наук, 2005, 295 с.
6. Планирование электроэнергетических режимов работы энергообъектов и энергосистем. ЕЭС России [Электрон. ресурс], URL: https://www.so-ups.ru/functioning/reliability/regime-plan (дата обращения 25.08.21).
7. Схема и программа развития электроэнергетики Камчатского края на 2021–2025 годы (утв. распоряжением Губернатора Камчатского края от 29.04.2021 № 299-Р). Петропавловск-Камчатский: 2021, 428 с.
8. Стратегия социально-экономического развития Чукотского автономного округа до 2030 года. 2019, 59 c.
9. Схема и программа развития электроэнергетики Красноярского края на период 2018–2022 годов (утв. Распоряжением губернатора Красноярского края от 26.06.2017 № 359-рг).
10. Электробаланс по Сахалинской области в динамике [Электрон. ресурс], URL: Электробаланс по Сахалинской области в динамике (gks.ru) (дата обращения 25.08.21).
11. Схема и программа развития электроэнергетики Магаданской области на 2019–2023 (утв. Приказом Министерства строительства, жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Магаданской области от 08.05.2019 г. № 108-од). Магадан: 2019, 102 с.
12. Бончук И.А. и др. Обеспечение генерирующего резерва в энергосистеме и на объектах морской индустрии Калининградской области. – Морские интеллектуальные технологии, 2019, т. 4, № 4, с. 62–67.
13. Бончук И.А. и др. Обзор существующих подходов к регулированию частоты и выбору оперативных резервов активной мощности в изолированных электроэнергетических системах России. – Известия НТЦ Единой энергетической системы, 2021, № 1 (84), с. 96–103.
14. Bonchuk I.A., et al. Operational prediction of power consumption in isolated power systems with a predominance of utility and household loads. – IEEE International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2021, pp. 36–41, DOI: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446324.
15. Соломахо К.Л. Применение метода главных компонент для прогнозирования объемов электропотребления энергосбытового предприятия: дис…. канд. техн. наук, 2015, 141 с.
16. Биланова А.Л. Прогнозирование потребления электрической энергии электротехническим комплексом городской электрической сети: дис…. канд. техн. наук, 2019, 166 с.
17. Васильев А.А. и др. Электрическая часть станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1990, 576 с.
18. Килин П.М. Статистические методы обработки данных. Тюмень: ТИУ, 2017, 126 с.
19. Бончук И.А. и др. Автоматизированная система расчета резервов. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2021, № 1(64), с. 26–33.
20. Бончук И.А. и др. Оптимизация режимов работы электростанций в изолированных электроэнергетических системах. – Электрические станции, 2021, № 4, с. 16–25.
#
1. Postanovlenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii ot 13 avgusta 2018 g. № 937 (Resolution of the Government of the Russian Federation No. 937 of 13.08.2018). М: 2018, 60 p.
2. Prikaz Minenergo Rossii ot 15.10.2018 № 882 (Order of the Ministry of Energy of the Russian Federation No. 882 dated October 15, 2018). M: 2018, 16 p.
3. Polizharov A.S., et al. Energetik – in Russ. (Power Engineer), 2021, No. 2, pp. 28–30.
4. Makoklyuyev B.I., et al. Elektricheskiye stantsii – in Russ. (Electrical Power Plant), 2019, No. 5, pp. 36–44.
5. Makoklyuyev B.I. Metody i sredstva analiza prognozirovaniya elektropotrebleniya energoob"yedineniy i energosistem: dis….doktora tekhn. nauk (Methods and Means of Analysis of Forecasting of Power Consumption of Power Units and Power Systems: Dis.... Dr. Sci. (Eng.)), 2005, 295 p.
6. Planirovaniye elektroenergeticheskih rezhimov raboty energoob"ektov i energosistem. EES Rossii (Planning of Operation Electric Power Modes of Power Facilities and Power Systems. UES of Russia) [Electron. resource], URL: https://www.so-ups.ru/functioning/reliability/regime-plan (Date of appeal 25.08.21).
7. Skhema i programma razvitiya elektroenergetiki Kamchatskogo kraya na 2021–2025 gody (utv. rasporyazheniem Gubernatora Kamchatskogo kraya ot 29.04.2021 № 299-R) (Scheme and Program for the Development of the Electric Power Industry of the Kamchatka Territory for 2021–2025 (Approved by Order of the Governor of the Kamchatka Territory No. 299-R Dated 29.04.2021)). Petropavlovsk-Kamchatskiy: 2021, 428 p.
8. Strategiya sotsial'no-ekonomicheskogo razvitiya Chukotskogo avtonomnogo okruga do 2030 goda (Strategy of Socio-Economic Development of the Chukotka Autonomous Okrug until 2030). 2019, 59 p.
9. Skhema i programma razvitiya elektroenergetiki Krasnoyarskogo kraya na period 2018–2022 godov (utv. Rasporyazheniem gubernatora Krasnoyarskogo kraya ot 26.06.2017 № 359-rg) (Scheme and Program for the Development of the Electric Power Industry of the Krasnoyarsk Territory for the Period 2018-2022 (Approved by the Order of the Governor of the Krasnoyarsk Territory Dated 26.06.2017 No. 359-rg)).
10. Elektrobalans po Sahalinskoy oblasti v dinamike (Electric Balance in the Sakhalin Region in Dynamics) [Electron. resource], URL: Электробаланс по Сахалинской области в динамике (gks.ru) (Date of appeal 25.08.21).
11. Skhema i programma razvitiya elektroenergetiki Magadanskoy oblasti na 2019–2023 (utv. Prikazom Ministerstva stroitel'stva, zhilishchno-kommunal'nogo hozyaystva i energetiki Magadanskoy oblasti ot 08.05.2019 g. № 108-od) (Scheme and Program for the Development of the Electric Power Industry of the Magadan Region for 2019-2023 (Approved by the Order of the Ministry of Construction, Housing and Communal Services and Energy of the Magadan Region Dated 08.05.2019 No.108-od)). Маgаdаn: 2019, 102 p.
12. Bonchuk I.A., et al. Morskiye intellektual'nye tekhnologii – in Russ. (Marine Intelligent Technologies), 2019, vol. 4, No. 4, pp. 62–67.
13. Bonchuk I.A., et al. Izvestiya NTTS Yedinoy energeticheskoy sistemy – in Russ. (News of the STC of the Unified Energy System), 2021, No. 1 (84), pp. 96–103.
14. Bonchuk I.A., et al. Operational prediction of power consumption in isolated power systems with a predominance of utility and household loads. – IEEE International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2021, pp. 36–41, DOI: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446324.
15. Solomakho K.L. Primeneniye metoda glavnykh komponent dlya prognozirovaniya ob"yemov elektropotrebleniya energosbytovogo predpriyatiya: dis. … kand. tekhn. nauk (Application of the Principal Component Method for Forecasting the Volume of Electricity Consumption of an Energy Marketing Enterprise: Dis.... Cand. Sci. (Eng.)), 2015, 141 p.
16. Bilanova A.L. Prognozirovaniye potrebleniya elektricheskoy energii elektrotekhnicheskim kompleksom gorodskoy elektricheskoy seti: dis. … kand. tekhn. nauk (Forecasting of electric energy consumption by the electrical complex of the city electric grid: Dis.... Cand. Sci. (Eng.)), 2019, 166 p.
17. Vasil'yev A.A., et al. Elektricheskaya chast' stantsiy i podstantsiy (Electrical Part of Stations and Substations). M.: Energoatomizdat, 1990, 576 p.
18. Kilin P.M. Statisticheskiye metody obrabotki dannykh (Statistical methods of data processing). Tyumen': TIU, 2017, 126 p.
19. Bonchuk I.A., et al. Elektroenergiya. Peredacha i raspredeleniye – in Russ. (Electricity. Transmission and distribution), 2021, No. 1(64), pp. 26–33.
20. Bonchuk I.A., et al. Elektricheskiye stantsii – in Russ. (Electrical Power Plant), 2021, No. 4, pp. 16–25.
2. Приказ Минэнерго России от 15 октября 2018 г. № 882 «Об утверждении методических указаний по определению объемов и размещению резервов активной мощности в Единой энергетической системе России при краткосрочном планировании электроэнергетического режима». М: 2018, 16 с.
3. Полижаров А.С. и др. Обеспечение надёжности расчётов по планированию и оперативной коррекции графиков потребления электрической мощности. – Энергетик, 2021, № 2, с. 59–62.
4. Макоклюев Б.И. и др. Оперативная коррекция графиков потребления электрической мощности в цикле планирования балансирующего рынка. – Электрические станции, 2019, № 5, с. 36–44.
5. Макоклюев Б.И. Методы и средства анализа прогнозирования электропотребления энергообъединений и энергосистем: дис…. доктора техн. наук, 2005, 295 с.
6. Планирование электроэнергетических режимов работы энергообъектов и энергосистем. ЕЭС России [Электрон. ресурс], URL: https://www.so-ups.ru/functioning/reliability/regime-plan (дата обращения 25.08.21).
7. Схема и программа развития электроэнергетики Камчатского края на 2021–2025 годы (утв. распоряжением Губернатора Камчатского края от 29.04.2021 № 299-Р). Петропавловск-Камчатский: 2021, 428 с.
8. Стратегия социально-экономического развития Чукотского автономного округа до 2030 года. 2019, 59 c.
9. Схема и программа развития электроэнергетики Красноярского края на период 2018–2022 годов (утв. Распоряжением губернатора Красноярского края от 26.06.2017 № 359-рг).
10. Электробаланс по Сахалинской области в динамике [Электрон. ресурс], URL: Электробаланс по Сахалинской области в динамике (gks.ru) (дата обращения 25.08.21).
11. Схема и программа развития электроэнергетики Магаданской области на 2019–2023 (утв. Приказом Министерства строительства, жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Магаданской области от 08.05.2019 г. № 108-од). Магадан: 2019, 102 с.
12. Бончук И.А. и др. Обеспечение генерирующего резерва в энергосистеме и на объектах морской индустрии Калининградской области. – Морские интеллектуальные технологии, 2019, т. 4, № 4, с. 62–67.
13. Бончук И.А. и др. Обзор существующих подходов к регулированию частоты и выбору оперативных резервов активной мощности в изолированных электроэнергетических системах России. – Известия НТЦ Единой энергетической системы, 2021, № 1 (84), с. 96–103.
14. Bonchuk I.A., et al. Operational prediction of power consumption in isolated power systems with a predominance of utility and household loads. – IEEE International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2021, pp. 36–41, DOI: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446324.
15. Соломахо К.Л. Применение метода главных компонент для прогнозирования объемов электропотребления энергосбытового предприятия: дис…. канд. техн. наук, 2015, 141 с.
16. Биланова А.Л. Прогнозирование потребления электрической энергии электротехническим комплексом городской электрической сети: дис…. канд. техн. наук, 2019, 166 с.
17. Васильев А.А. и др. Электрическая часть станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1990, 576 с.
18. Килин П.М. Статистические методы обработки данных. Тюмень: ТИУ, 2017, 126 с.
19. Бончук И.А. и др. Автоматизированная система расчета резервов. – Электроэнергия. Передача и распределение, 2021, № 1(64), с. 26–33.
20. Бончук И.А. и др. Оптимизация режимов работы электростанций в изолированных электроэнергетических системах. – Электрические станции, 2021, № 4, с. 16–25.
#
1. Postanovlenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii ot 13 avgusta 2018 g. № 937 (Resolution of the Government of the Russian Federation No. 937 of 13.08.2018). М: 2018, 60 p.
2. Prikaz Minenergo Rossii ot 15.10.2018 № 882 (Order of the Ministry of Energy of the Russian Federation No. 882 dated October 15, 2018). M: 2018, 16 p.
3. Polizharov A.S., et al. Energetik – in Russ. (Power Engineer), 2021, No. 2, pp. 28–30.
4. Makoklyuyev B.I., et al. Elektricheskiye stantsii – in Russ. (Electrical Power Plant), 2019, No. 5, pp. 36–44.
5. Makoklyuyev B.I. Metody i sredstva analiza prognozirovaniya elektropotrebleniya energoob"yedineniy i energosistem: dis….doktora tekhn. nauk (Methods and Means of Analysis of Forecasting of Power Consumption of Power Units and Power Systems: Dis.... Dr. Sci. (Eng.)), 2005, 295 p.
6. Planirovaniye elektroenergeticheskih rezhimov raboty energoob"ektov i energosistem. EES Rossii (Planning of Operation Electric Power Modes of Power Facilities and Power Systems. UES of Russia) [Electron. resource], URL: https://www.so-ups.ru/functioning/reliability/regime-plan (Date of appeal 25.08.21).
7. Skhema i programma razvitiya elektroenergetiki Kamchatskogo kraya na 2021–2025 gody (utv. rasporyazheniem Gubernatora Kamchatskogo kraya ot 29.04.2021 № 299-R) (Scheme and Program for the Development of the Electric Power Industry of the Kamchatka Territory for 2021–2025 (Approved by Order of the Governor of the Kamchatka Territory No. 299-R Dated 29.04.2021)). Petropavlovsk-Kamchatskiy: 2021, 428 p.
8. Strategiya sotsial'no-ekonomicheskogo razvitiya Chukotskogo avtonomnogo okruga do 2030 goda (Strategy of Socio-Economic Development of the Chukotka Autonomous Okrug until 2030). 2019, 59 p.
9. Skhema i programma razvitiya elektroenergetiki Krasnoyarskogo kraya na period 2018–2022 godov (utv. Rasporyazheniem gubernatora Krasnoyarskogo kraya ot 26.06.2017 № 359-rg) (Scheme and Program for the Development of the Electric Power Industry of the Krasnoyarsk Territory for the Period 2018-2022 (Approved by the Order of the Governor of the Krasnoyarsk Territory Dated 26.06.2017 No. 359-rg)).
10. Elektrobalans po Sahalinskoy oblasti v dinamike (Electric Balance in the Sakhalin Region in Dynamics) [Electron. resource], URL: Электробаланс по Сахалинской области в динамике (gks.ru) (Date of appeal 25.08.21).
11. Skhema i programma razvitiya elektroenergetiki Magadanskoy oblasti na 2019–2023 (utv. Prikazom Ministerstva stroitel'stva, zhilishchno-kommunal'nogo hozyaystva i energetiki Magadanskoy oblasti ot 08.05.2019 g. № 108-od) (Scheme and Program for the Development of the Electric Power Industry of the Magadan Region for 2019-2023 (Approved by the Order of the Ministry of Construction, Housing and Communal Services and Energy of the Magadan Region Dated 08.05.2019 No.108-od)). Маgаdаn: 2019, 102 p.
12. Bonchuk I.A., et al. Morskiye intellektual'nye tekhnologii – in Russ. (Marine Intelligent Technologies), 2019, vol. 4, No. 4, pp. 62–67.
13. Bonchuk I.A., et al. Izvestiya NTTS Yedinoy energeticheskoy sistemy – in Russ. (News of the STC of the Unified Energy System), 2021, No. 1 (84), pp. 96–103.
14. Bonchuk I.A., et al. Operational prediction of power consumption in isolated power systems with a predominance of utility and household loads. – IEEE International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2021, pp. 36–41, DOI: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446324.
15. Solomakho K.L. Primeneniye metoda glavnykh komponent dlya prognozirovaniya ob"yemov elektropotrebleniya energosbytovogo predpriyatiya: dis. … kand. tekhn. nauk (Application of the Principal Component Method for Forecasting the Volume of Electricity Consumption of an Energy Marketing Enterprise: Dis.... Cand. Sci. (Eng.)), 2015, 141 p.
16. Bilanova A.L. Prognozirovaniye potrebleniya elektricheskoy energii elektrotekhnicheskim kompleksom gorodskoy elektricheskoy seti: dis. … kand. tekhn. nauk (Forecasting of electric energy consumption by the electrical complex of the city electric grid: Dis.... Cand. Sci. (Eng.)), 2019, 166 p.
17. Vasil'yev A.A., et al. Elektricheskaya chast' stantsiy i podstantsiy (Electrical Part of Stations and Substations). M.: Energoatomizdat, 1990, 576 p.
18. Kilin P.M. Statisticheskiye metody obrabotki dannykh (Statistical methods of data processing). Tyumen': TIU, 2017, 126 p.
19. Bonchuk I.A., et al. Elektroenergiya. Peredacha i raspredeleniye – in Russ. (Electricity. Transmission and distribution), 2021, No. 1(64), pp. 26–33.
20. Bonchuk I.A., et al. Elektricheskiye stantsii – in Russ. (Electrical Power Plant), 2021, No. 4, pp. 16–25.
