中國電科院電力氣象數(shù)據(jù)支撐 新能源發(fā)電與負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測

　　當(dāng)前，電力供需形勢正在發(fā)生深刻變化，新能源發(fā)電和多元化的負(fù)荷特性給電力平衡帶來了挑戰(zhàn)。精準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù)是新能源發(fā)電預(yù)測和負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)。國家電網(wǎng)有限公司各單位圍繞新型電力系統(tǒng)建設(shè)需求，加強(qiáng)氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用，利用數(shù)字技術(shù)等進(jìn)一步提升新能源發(fā)電、負(fù)荷預(yù)測精準(zhǔn)度。

中國電科院數(shù)值天氣預(yù)報中心技術(shù)人員討論新能源發(fā)電功率預(yù)測技術(shù)問題。張麗 攝

　　“今天白天到明天白天，河南許昌、開封、鄭州、漯河、洛陽，山東日照、青島、濰坊、威海、煙臺等地有大暴雨，光伏發(fā)電功率局部時段波動性大，風(fēng)電晚峰支撐能力較低，需進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度計劃。”近日，在國家電網(wǎng)有限公司電力氣象聯(lián)席會商會議上，中國電科院數(shù)值天氣預(yù)報中心值班員對總部和省級電力公司相關(guān)人員說。在企業(yè)級氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心支撐下，該中心針對性開展電力氣象預(yù)測預(yù)報服務(wù)，服務(wù)電力保供。

　　2023年，公司推動建設(shè)企業(yè)級氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心，接入氣象部門的地面監(jiān)測、雷達(dá)監(jiān)測、衛(wèi)星遙感以及智能網(wǎng)格化氣象預(yù)報等400余項數(shù)據(jù)，服務(wù)電力調(diào)度、設(shè)備運維、負(fù)荷管理等工作。

　　有了更精準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù)，新能源發(fā)電功率預(yù)測也更精準(zhǔn)。中國電科院數(shù)值天氣預(yù)報中心利用公司企業(yè)級氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心的氣象數(shù)據(jù)，依托自主研發(fā)的新能源集中預(yù)測平臺，進(jìn)一步提升新能源短中期發(fā)電功率預(yù)測精度，已實現(xiàn)公司經(jīng)營區(qū)內(nèi)風(fēng)電功率、光伏發(fā)電功率日前預(yù)測準(zhǔn)確率分別達(dá)98.3%、98.2%。

　　迎峰度夏期間，京津冀等地區(qū)發(fā)生了多次高溫天氣，“極熱無風(fēng)”的天氣過程導(dǎo)致電力負(fù)荷急劇上升，電力供需平衡壓力隨之增大。中國電科院數(shù)值天氣預(yù)報中心新能源發(fā)電功率預(yù)測支撐專班建立人機(jī)協(xié)同預(yù)測模式，每日7時和15時基于多源氣象預(yù)報數(shù)據(jù)和新能源發(fā)電實況研判當(dāng)日晚峰和次日全天的新能源發(fā)電功率情況，并在此基礎(chǔ)上通過智能算法和人工測算優(yōu)化預(yù)測結(jié)果，進(jìn)一步降低了對新能源發(fā)電功率的預(yù)測誤差。

　　實現(xiàn)電力供需平衡，對負(fù)荷變化的感知預(yù)測同樣重要。近年來，電力用戶越發(fā)多元化，用電行為的復(fù)雜程度以及與氣象條件的關(guān)聯(lián)程度也隨之提高，高精度、高質(zhì)量的氣象數(shù)據(jù)成為提升負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率的關(guān)鍵。

　　針對負(fù)荷預(yù)測，中國電科院用電與能效研究所團(tuán)隊已連續(xù)兩年每日出具負(fù)荷預(yù)測日報。報告細(xì)化分析前一日公司經(jīng)營區(qū)的負(fù)荷變化情況，并預(yù)測次日和未來一周內(nèi)的最大用電負(fù)荷、降溫(取暖)負(fù)荷。

　　這份負(fù)荷預(yù)測日報依托中國電科院創(chuàng)新研究的降溫(取暖)負(fù)荷精細(xì)化測算方法完成。有了企業(yè)級氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心，該院用電與能效研究所團(tuán)隊可以便捷獲取溫度、濕度、降水、風(fēng)速、氣壓等多類別的精準(zhǔn)氣象預(yù)報信息，通過深度挖掘氣象與負(fù)荷的規(guī)律，深入辨識不同時段、地區(qū)的氣象變化與用電需求的關(guān)聯(lián)規(guī)律，量化分析負(fù)荷變化的溫度敏感性。同時，團(tuán)隊多次迭代優(yōu)化傳統(tǒng)預(yù)測方法，綜合考慮氣象因素、時間序列特性、用戶行為模式等多種影響因素，實現(xiàn)了負(fù)荷預(yù)測精細(xì)度、精準(zhǔn)度的大幅提升。目前，該團(tuán)隊實現(xiàn)了最大負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率在98.5%以上。

　　目前，中國電科院創(chuàng)新研究的降溫(取暖)負(fù)荷精細(xì)化測算方法已在各省級電力公司推廣，增強(qiáng)了省級電力公司負(fù)荷波動監(jiān)測、預(yù)測、分析的能力。(王錚 趙偉博 陳衛(wèi)東)