基于云计算的风电经营管控数据平台技术研究

介绍了基于云计算的风电经营管控数据平台系统搭建策略,从风电生产数据的自身特点出发,采用成熟的商业Hadoop系统加云计算平台的架构方式,平台开发基于J2EE技术路线,采用SOA、模块化和构件化架构。通过云平台可节省投资、实现快速部署,平台安全稳定不受物理设备存储计算容量的限制,可实现计算资源的快速横向扩展,为风电企业实现大数据平台建设提供了新的思路与想法。该平台建成后为龙源电力集团在投资回报、运营优化、资源配置、管理提升和企业战略等多层面提供有效的数据支撑。     

Hadoop数据存储分析技术在风电并网系统中的应用

随着风电规模的不断扩大,现有数据处理方案将难以适应风电并网环境对海量数据高效存储分析的要求。本文将分布式系统基础架构Hadoop应用于风电数据的存储和分析,给出了基于分布式文件系统HDFS的风电数据存储方案。将均方根RMS转化算法基于并行计算框架MapReduce实现,对存储于HDFS的低电压穿越LVRT测试数据进行分析计算。通过存储耗时对比实验,验证了HDFS在存储LVRT数据方面的高效性。通过RMS算法计算耗时对比实验,验证了MapReduce算法在分析计算LVRT数据方面的优越性。算例结果表明,将Hadoop数据存储分析技术应用于风电并网系统是可行的。     

基于Hadoop架构的电能质量监测云模型研究

随着智能电网建设进程的加快。电能质量监测点不断增多,系统逐步完善。各种类型的监测和计算数据量急剧增加,呈大数据趋势。对于大数据的计算处理。云计算平台具有先天性优势。文章提出并初步实现了一种基于Hadoop架构的电能质量云模型,旨在整合传统计算存储资源,解决电能质量大数据的存储和计算问题。模型采用分层结构,以电网自然分层为基础,搭建分层电能质量云计算平台。整体采用面向服务的架构,各层以Hadoop架构搭建子云,并向上层主云提供服务。基于Hadoop架构的电能质量云模型不仅可以解决电能质量监测大数据的存储和计算问题,对解决智能电网中其他信息系统的大数据问题也具有参考意义。     

基于等可靠性准则的风电场容量可信度评估方法

风电容量可信度是衡量风力发电对电力系统可靠性贡献的重要指标。建立风速、风电机组和风电场出力模型,并考虑尾流效应,将风电场处理为等效的多状态发电机组。基于发电系统可靠性指标定义了风电场的容量可信度,采用截弦法计算得到风电场的容量可信度。以加入风电场后的IEEE RTS-96系统作为算例进行评估,通过风电渗透率、系统备用、常规机组强迫停运率等因素对风电场容量可信度的影响分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于运行可靠性的风电容量可信度研究

现有风电容量可信度的研究通常属于系统规划层面,难以直接指导实际生产运行。从运行层面出发,研究风电运行容量可信度及其影响因素,分析了其对调度计划的指导作用。首先针对风电预测误差与预测出力之间的相关关系,建立多风电场预测误差的条件概率分布模型;其次建立风电和常规机组的等效容量分布模型并进行运行可靠性评估;继而提出运行层面风电容量可信度的定义及评估方法;最后结合实际风电数据和测试算例,对不同时间尺度运行容量可信度进行计算,得出风电运行容量可信度的相关结论,为大规模风电接入后的调度运行提供决策支持。     

基于大数据分析的电力移动物联网信息安全终端架构

针对电网数据体量大、类型多、速度快的特点,传统的方法已经无法对电力大数据进行处理,提出了基于大数据分析的电力行业移动物联网信息安全终端架构,给出了整个系统的体系结构。基于支持Spark的Yarn集群计算系统,采用Hadoop技术、无线通信、互联网技术、传感技术等,给出了系统大数据存储和终端采集的解决方案,并对存在的难点与问题进行了分析。     

风电并网对南方电网可靠性的影响评估

在同时考虑发电机组和输电线路可靠性的前提下,引入了等效无风电场景,利用蒙特卡洛法来评估风电并网后对系统可靠性的影响,并基于此场景提出在可靠性意义下风电备用需求的计算方法,来量化风电间歇性对系统可靠性的影响。同时随着南方电网风电渗透率逐步增加,需要对风电在规划中的容量效益以及对系统容量充裕度的贡献进行评估,来减小电力供需预测产生的偏差,避免投资浪费,并为今后电力市场改革中容量市场的建立提供数据参考和支持。以上述可靠性评估模型为基础,基于序列运算对南方电网风电可信容量和容量可信度进行评估,并以南方电网实际系统为例,研究风电出力特性、渗透率和风区相关性等对容量可信度的影响。     

基于蒙特卡洛方法江西风电对系统的可靠性评估

风电的波动性与随机性使其在电力规划中无法与常规机组同等对待,因此,对风电的容量可信度计算显得尤为重要。而容量可信度的计算前提是风电对电力系统的可靠性评估。本文基于蒙特卡洛方法,提出了电力系统可靠性的评估研究及计算过程,并对江西省在未加入风电场与加入风电场两种情况下的系统可靠性指标进行了计算。     

风电容量充裕性成本分析模型和方法研究

风电容量可信度低,大规模风电并网将大幅增加电力系统的容量充裕性成本是电力规划和运行中需要重点考虑的一个问题。对风电并网对系统容量充裕性影响机理进行深入分析,提出了风电容量充裕性成本的分析模型和方法,建立了基于有效负荷承载能力算法（ELCC）的风电容量可信度计算模型和基于容量可信度的充裕性成本计算模型。案例研究表明,随着接入风电规模的增加,该省级电网的风电容量可信度随之下降,而风电引起的容量充裕性成本逐步上升。当风电发电量占用电量比量达到10%时,对应的容量充裕性成本已高达0.06元/（kW·h）。     

分布式技术在电力大数据高性能处理中的应用

随着中国电力工业步入"大数据时代",大数据在电力生产运行和经营管理中的应用需求日益凸显。为解决当前电力大数据在存储和计算方面存在的性能瓶颈,提升电力业务系统应对大数据的支撑能力,提出基于分布式技术的电力大数据存储和计算解决方案。利用基于Hadoop架构的分布式并行计算平台,完成对传统关系数据库平台的优化改造,在电网典型业务场景中的性能测试结果证明了方案的可行性和性能优势。     

基于Hadoop的风力发电监测大数据存储优化及并行查询方法

随着风力发电的广泛发展以及智能化监测技术的推广应用,风力发电监测数据呈现出体量大、类型多、增长快的大数据特征.针对风力发电监测大数据高效存储和快速查询两方面核心问题,基于Hadoop平台进行大数据存储优化方法研究,提出考虑风力发电监测数据关联性的哈希分桶存储算法,实现了相关联数据的集中存储,从而提升后期数据查询及处理的效率.在数据存储优化的基础上,实现基于MapReduce的多源风力发电监测大数据并行关联查询.通过在Hadoop平台上进行测试表明,经过哈希分桶存储优化后的多源数据并行关联查询相比传统Hadoop方法查询时间显著缩短.     

高比例风电接入的电力系统储能容量配置及影响因素分析

储能技术是解决高比例风电消纳问题、提高系统可靠性的有效手段。然而储能不同的功能定位、典型负荷曲线与风电出力曲线的选取等都会影响储能的配置结果。为研究储能配置规律,分别建立了考虑风电不确定性、风电爬坡以及风电消纳问题的多参数储能配置模型。研究储能不同功能定位下的配置情况。在此基础上,基于单一变量原则以及相关性分析,量化研究系统中各类参数对储能配置的影响。算例结果表明:通过风电的合理接入可减少所需配置的储能容量,合理的储能接入节点可有效降低网损;单纯依靠储能解决风电消纳问题时所需配置的储能容量最大;决定储能容量配置的价格型参数主要为分时电价;系统型参数中对储能容量影响最大的是风电装机容量以及峰谷差率。     

考虑随机特性的独立微网储能裕度计算方法

依据含储能设备的独立微网的功能和运行特性,提出微网储能裕度的概念及考虑随机特性的微网储能裕度的计算方法,以便对微网负荷承载能力进行量化评估,并使微网在满足系统可靠性要求的同时合理调节储能设备的充放电。针对风电、光电及负荷的随机特性,在日前预测的基础上,建立考虑预测误差的风电、光伏出力和负荷的概率模型。提出一种基于场景生成和削减技术、储能设备充放电优化技术和弦截法的考虑随机特性的储能裕度计算方法。以某微网为例,验证了所提方法的有效性和准确性,并对蓄电池容量、出力限制和初始荷电状态等可能影响储能裕度的因素进行了分析。     

用于短期电网调度的风电场储能容量估算法

为实现电网对风电场出力的短期调度,提出基于正态分布的风电场储能系统容量估算法。通过对比历史风电出力样本数据与电网调度数据值,运用统计的方法分析样本区间内功率偏差值的正态分布参数。并提出采用储能经济因子对储能效果加以评估。以新疆某中型风电场长期统计的风速、实际风电出力和预报出力数据为样本数据,运用所提方法对其所需储能容量进行估算。仿真结果表明,所得储能容量能使风电场满足调度出力要求,且其小于风电场容量的10%,验证了所提方法的经济性和可行性。     

风电功率在时间和空间尺度的波动分析

风电功率自身的随机性和波动性对电网的运行影响重大。根据我国国内某地区的实测电网数据对基于NASA地球观测数据库的区域风电功率计算分析方法进行验证,并对基于时间和空间的风电功率波动在线评价指标包括风电容量因数和负荷功率的相关系数,负荷峰谷差率,等效负荷峰谷差率,风电场之间年平均功率波动的相关系数进行计算与分析,为调峰能力计算及风电接入能力分析提供科学依据。     

计及电池储能设备运行特性的风电场可靠性评估

在含电池储能设备风电场功率时序模型的基础上,建立了含功率型和能量型电池储能设备的风电场可靠性时序评估模型.使用 RBTS 发电系统作为算例,分析了2类电池设备在不同储能策略下对风电系统可靠性改善的程度,并进一步分析了储能设备自身的运行参数对风电系统可靠性影响.算例结果表明:在具有同样设备容量的情况下,3种储能策略对可靠性的改善不尽相同;在同一储能策略下,能量型电池储能设备对系统的可靠性改善更佳;同时,设备运行参数变化对系统可靠性指标也有一定的影响     

提高风电并网系统调度计划可信度的HESS经济效益计算

针对风电-氢储能系统的经济性,文中提出利用氢储能系统(HESS)提高风电并网调度计划的可信度,分析了HESS提高风电并网调度计划的可信度的机理;然后,构建了计及风电预测出力、实际出力及调度出力的氢储能系统提高风电并网调度计划可信度的充放电价格策略体系;最后,建立了HESS收入及成本数学模型。在此基础上,构建了提高风电并网调度计划可信度的HESS全寿命周期的经济效益计算数学模型。以某风电场为例对所提模型进行了验证,并分析了经济效益对调度误差和电价的敏感性,结果表明所建立的HESS经济效益计算模型的正确性。研究结果为风电-氢储能系统前期投建的经济性评价提供了参考。