Daromadlar:
- Quyosh va shamol ishlab chiqarishning meteorologiyaga qarab o'zgaruvchanligini va tarmoq balansi uchun uni bashorat qilishning ahamiyatini tushunish.
- Raqamli ob-havo prognozi, sun'iy yo'ldosh va dala ma'lumotlarini birlashtirgan holda AI prognozi ish oqimini yaratish qobiliyati
- Ishlab chiqarish prognozlarini jismoniy yuqori chegara, sig'im koeffitsienti va haqiqiy ma'lumotlar bilan tekshirish imkoniyati
Ko'mir yoki tabiiy gaz elektr stantsiyasi operator talab qilganda ma'lum bir quvvatda ishlaydi; ishlab chiqarishni nazorat qilish mumkin. Quyosh va shamol bunday emas: quyosh bulutli bo'lganda, panel ishlab chiqarish kamayadi va shamol to'xtaganda, turbina to'xtaydi. Ushbu turdagi ishlab chiqarish o'zgaruvchan qayta tiklanadigan energiya deb ataladi; Ishlab chiqarish inson irodasiga emas, balki meteorologiyaga bog'liq. Bu o'zgaruvchanlik tarmoq barqarorligi uchun ham katta imkoniyat, ham katta qiyinchilik tug'diradi. Qayta tiklanadigan ishlab chiqarishni prognozlash quyosh va shamol elektr stantsiyalarining kelajakdagi ishlab chiqarishini bashorat qilish vazifasi bo'lib, zamonaviy energiya tizimini tahlil qilishning eng tez rivojlanayotgan yo'nalishlaridan biridir. Ushbu bo'limda biz ushbu bashoratning fizikasini, uning sun'iy intellekt yordamida qanday o'rnatilishi va tekshirilishini bilib olamiz.
Nima uchun bu juda muhim?
Bir tarmoqda quyosh va shamol ulushi ortib borayotganligi sababli, ushbu resurslar "qancha va qachon" ishlab chiqarishi butun tizimni belgilab beradi. Yaxshi ishlab chiqarish prognozi bo'lmasa, tarmoq qayta tiklanadigan ishlab chiqarishning keskin pasayishini qoplash uchun qo'shimcha zaxira quvvatni (ko'pincha qimmat va uglerodga boy) saqlashga majbur bo'ladi. To'g'ri prognozlash bu xarajatlarni ham, chiqindilarni ham kamaytiradi; Bu, shuningdek, elektr stantsiyasi egasiga bozorda yaxshiroq taklif qilish imkonini beradi. Boshqacha qilib aytganda, prognoz xatosi to'g'ridan-to'g'ri pul va uglerodga aylanadi.
Quyosh va shamol generatsiyasi fizikasi
Quyosh. Fotovoltaik (PV; yorug'likni to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiruvchi) panel tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat asosan unga tushadigan radiatsiyaga bog'liq (nurlanish; maydon birligiga quyosh energiyasi, Vt/m²). Buning ustiga, panel harorati (panel qizib ketganda samaradorlik pasayadi), chang / ifloslanish va soyalar unga ta'sir qiladi. Quyosh energiyasini ishlab chiqarishning eng kuchli xususiyati uning taxmin qilinadigan kunduzgi naqshidir: kechasi nol, ertalab yuqori, tushga yaqin tepalik va kechqurun nolga teng. Bulutlilik bu raqamga qo'yilgan shovqin bo'lib, bashorat qilish qiyinligining asosiy manbai hisoblanadi.
Shamol. Turbina tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat shamol tezligi kubiga taxminan proportsionaldir - shuning uchun tezlik ikki baravar oshganda, quvvat taxminan sakkiz baravar ortadi. Shuning uchun shamol tezligidagi kichik prognoz xatosi ishlab chiqarishda katta xatoga aylanadi. Shuningdek, turbinaning quvvat egri chizig'i mavjud: ma'lum tezlikda (kesish tezligi) ishlab chiqarish nolga teng, ma'lum tezlikda (nominal tezlik) ishlab chiqarish barqarorlashadi, juda yuqori tezlikda (kesish tezligi) turbina xavfsizlik uchun to'xtaydi. Bu chiziqli bo'lmagan munosabat shamol prognozini quyoshga qaraganda qiyinroq qiladi.
Maslahat: Shamol tezligida xatolik yuzaga kelganligi sababli, ishlab chiqarish prognozini baholashda birinchi navbatda shamol tezligi prognozi sifatiga qarang. Yomon tezlik prognozi bilan yaxshi ishlab chiqarish prognozini yaratish deyarli mumkin emas.
Bosqichma-bosqich: Sun'iy intellekt yordamida ishlab chiqarishni prognozlash
1-qadam - Kirish ma'lumotlarini to'plash. Asosiy kirish ob-havoni raqamli bashorat qilish (NWP; atmosfera fizikasini hal qilish orqali ishlab chiqarilgan ob-havo bashorati): nurlanish, harorat, shamol tezligi va yo'nalishini baholash. Bunga elektr stantsiyasining haqiqiy ishlab chiqarish tarixi va iloji bo'lsa, sun'iy yo'ldosh/yerdan kuzatishlar qo'shiladi.
2-qadam - Atributlarni o'rnating. Ob-havo prognozi o'zgaruvchilari, quyosh uchun geometrik o'zgaruvchilar (osmondagi quyosh burchagi), shamol uchun turbinaning quvvat egri chizig'i ma'lumotlari va kechiktirilgan ishlab chiqarish atributlari. Shunga qaramay, oqish nazorati: faqat bashorat qilish vaqtida mavjud bo'lgan ma'lumotlardan foydalaniladi.
3-qadam - Modelni o'rgating. Model ob-havo prognozini haqiqiy ishlab chiqarish bilan bog'laydi. Bu erda sun'iy intellekt panel/turbinaning haqiqiy harakatini (katalog qiymatidan chetga chiqish) o'rganadi va mahalliy effektlarni (masalan, shamolning aniq yo'nalishidagi relef effekti) ushlaydi.
4-qadam - noaniqlik namunasi. Qayta tiklanadigan energiyani bashorat qilish tabiatan noaniqdir; Yagona raqam emas, balki ehtimollik taxmini (masalan, "80 foiz ehtimollik ishlab chiqarish shu diapazonda") ancha foydalidir.
5-qadam - tasdiqlang. Bashorat jismoniy yuqori chegaralar va haqiqiy ishlab chiqarish bo'yicha sinovdan o'tkaziladi.
Tasdiqlash: jismoniy langarlar
Qayta tiklanadigan ishlab chiqarishni prognozlash kuchli jismoniy langarlar bilan sinovdan o'tkazilishi mumkin:
- Quyosh uchun mutlaq shift: ishlab chiqarish hech qachon tunda ijobiy bo'lishi mumkin emas va o'rnatilgan quvvatdan oshmasligi kerak (va hozirgi radiatsiya nimaga imkon beradi). Ushbu yagona tekshirish ahmoqona taxminlarni bir zumda yo'q qiladi.
- Imkoniyat koeffitsienti: Bu elektr stantsiyasi to'liq quvvat bilan ishlaganda ishlab chiqarilgan energiyaning ishlab chiqaradigan energiyaga nisbati. Quruqlikdagi shamolda odatda 25-45 foizni, quyoshda esa iqlimga qarab 12-25 foizni tashkil qiladi. Agar uzoq muddatli o'rtacha ko'rsatkich ushbu diapazondan tashqarida bo'lsa, xatolik mavjud.
- Haqiqiy ma'lumotlar: Eng kuchli langar prognozni haqiqiy ishlab chiqarish bilan taqqoslashdir; sistematik tarafkashlik (masalan, doimiy ortiqcha baholash) tuzatiladi.
Diqqat: Quyosh energiyasini ishlab chiqarish prognozi kechasi nolga teng bo'lmasligi yoki shamol prognozi hali ham to'liq ishlab chiqarishni kesish tezligidan yuqori bo'lishi jismoniy imkonsizdir. Bunday qoidabuzarliklar modelning biron bir joyda fundamental fizika yo'qligi va statistikaga qaramasdan rad etilishining belgisidir.
Uchta mini holat: raqamlar bo'yicha
1-holat - tungi ishlab chiqarish. Bir jamoaning quyosh prognozi modeli soat 22:00 uchun 3 MVt ishlab chiqarishni bashorat qilgan. Bu jismonan imkonsiz edi; Muammo shundaki, modelga berilgan nurlanish ma'lumotlari noto'g'ri vaqt mintaqasidagi qiymatlarga mos keladi. Kecha-nol langari xatoni darhol ushladi va vaqt mintaqasi tuzatilgandan so'ng, bashorat to'g'ri bo'ldi.
2-holat - Shamolda kub effekti. Bir shamol stansiyasida ob-havo ma'lumotlari shamol tezligini 8 m / s o'rniga 10 m / s ni berdi - bu aniq 25 foiz xato. Ammo quvvat kubik tezligiga bog'liq bo'lganligi sababli, ishlab chiqarish taxmini haqiqiy miqdordan taxminan ikki baravar ko'p edi, bu esa bozorda katta nomutanosiblik jazosiga olib keldi. Dars: shamol prognozidagi kichik tezlik xatosi - katta ishlab chiqarish xatosi; Noaniqlik diapazoni keng saqlanishi kerak.
3-holat - Imkoniyat omili langari. Bitta yangi elektr stantsiyasining yillik ishlab chiqarish prognozi 55 foiz quvvat koeffitsientini nazarda tutadi. Bu kontinental shamol uchun bu diapazondan ancha yuqori edi; Tekshiruv shuni ko'rsatdiki, ishlab chiqarish birliklari (MWh) ikki marta noto'g'ri hisoblangan. Imkoniyat koeffitsienti langari investitsiya qarorini tafsilotlarga berilmasdan noto'g'ri asosdan ozod qildi.
Zaif taklif / Kuchli taklif
Zaif taklif:
Ushbu shamol stansiyasining ertangi ishlab chiqarishini bashorat qiling.[ma'lumotlar]
Kuchli so'rov:
Sizning rolingiz: qayta tiklanadigan ishlab chiqarish prognozchisi. Vazifa: shamol stansiyasi uchun soatlik kunlik ishlab chiqarish prognozi.- Kirish sifatida faqat prognoz vaqtida mavjud bo'lgan ob-havo ma'lumotlaridan foydalaning; shamol tezligining kubik ta'sirini o'lchash va hisobga olish. - turbinaning quvvat egri chizig'ini qo'llang (kesish, nominal, kesish tezligi); bu chegaralardan tashqarida jismoniy natijalar bermang. - Bitta raqamni emas, balki noaniqlik bandini bering. - Natijani ikkita langar bilan o'zingiz sinab ko'ring: (a) o'rnatilgan quvvatdan oshib ketadigan qiymat bormi, (b) nazarda tutilgan quvvat koeffitsienti 25-45% oralig'idami? Ma'lumotlar: [o'simlik va ob-havo ma'lumotlari]
Kuchli taklif boshidanoq kub effekti, quvvat egri chizig'i, noaniqlik va ikkita jismoniy langarni qo'yadi - regenerativ prognozlashning klassik xatolarini yo'q qiladi.
To'rt nusxa ko'chirish shablonlari
1) Quyosh fizik shiftini boshqarish:
Ushbu langarlar bilan quyosh ishlab chiqarish taxminini sinab ko'ring: tungi soatlarda ishlab chiqarish nolga tengmi? Peshin cho'qqisi kunning o'rtasidami? Har qanday qiymat o'rnatilgan quvvatdan oshadimi? Vaqt tamg'asi bilan qoidabuzarliklarni sanab o'ting.
2) Shamol quvvati egri chizig'ini qo'llash:
Quyidagi turbinaning quvvat egri parametrlaridan foydalaning: kesish [A] m/s, nominal [B] m/s, kesish [C] m/s. Berilgan shamol tezligi prognozlarini ishlab chiqarishga aylantiring. Shuningdek, tezlik noaniqligining kub tezlik-quvvat munosabatlari tufayli ishlab chiqarish noaniqligiga ta'siri haqida ham izoh bering.
3) Imkoniyatlar omilining asosliligi langari:
Ushbu avlod smetasidan nazarda tutilgan quvvat koeffitsientini hisoblang va uni o'simlik turi uchun odatiy diapazon bilan solishtiring (shamol 25-45%, quyosh 12-25%). Agar diapazondan tashqarida bo'lsa, mumkin bo'lgan xato manbalarini ro'yxatlang (birlik, vaqt mintaqasi, ikki marta hisoblash).
4) prognoz-real og'ish tahlili:
Haqiqiy ishlab chiqarishni oldingi prognozlar bilan solishtiring. Tizimli tarafkashlik (doimiy ortiqcha/kam baho) bormi? Og'ishning ob-havo sharoitiga qarab o'zgarishini tekshiring (bulutli / tiniq, past / kuchli shamol) va tuzatishni taklif qiling.
Quyosh va shamolni taqqoslash jadvali
xususiyat
Quyosh (PV)
shamol
asosiy kirish
Nurlanish, panel harorati
Shamol tezligi va yo'nalishi
kunlik raqam
Bashorat qilinadigan (kecha nol, peshin cho'qqisi)
Noqonuniy, kecha-kunduz noaniq
Asosiy qiyinchilik
bulutlilik
Tezlik-quvvat kub munosabatlari
Oddiy sig'im omili
~12-25%
~25-45% (er usti)
kuchli langar
Kecha-nol, o'rnatilgan quvvatli shift
Quvvat egri chizig'ining chegaralari, sig'im omili
Umumiy xatolar
- Shamol tezligini kam baholash xatosi. Tezlik-quvvat munosabatlari kub bo'lganligi sababli, kichik tezlik xatosi katta ishlab chiqarish xatosidir.
- Jismoniy shiftni tekshirmaslik. Kechasi quyosh ishlab chiqarishdan yoki o'rnatilgan quvvatdan oshib ketadigan har qanday qiymat statistik ma'lumotlarga qaramasdan rad etilishi kerak.
- Noaniqlikni bitta raqamga kamaytirish. Qayta tiklanadigan manbalarni prognozlash tabiiy ravishda ehtimollikdir; Lentani bermasdan qaror qabul qilib bo'lmaydi.
- Oqish. Haqiqiy ob-havoni atributga aylantirish; Biroq, sizda faqat ob-havo ma'lumoti bo'ladi.
- Imkoniyat faktor ankerini chetlab o'tish. Uzoq muddatli o'rtacha ko'rsatkichning ishonchliligini sinab ko'rmaslik birlikni va ikki marta hisoblash xatolarini yashiradi.
qisqa bayoni; yakunida
Quyosh va shamol ishlab chiqarish meteorologiyaga bog'liq va o'zgaruvchan; Hisoblash tarmoq balansi va bozor uchun juda muhimdir. Quyoshning bashorat qilinadigan kunduzgi sxemasi bulutlilik tufayli qiyinlashadi va shamol hosil bo'lishi tez kubik munosabatlari tufayli qiyinlashadi. AI ob-havo prognozini haqiqiy ishlab chiqarish bilan bog'lashda kuchli; lekin bashorat jismoniy shift, quvvat egri chizig'i va sig'im faktor ankerlari bilan sinovdan o'tkazilishi kerak, noaniqlik lenta bilan xabar qilinishi va oqishning oldini olish kerak.
Ilova vazifasi
Quyosh yoki shamol fermasining tarixiy ishlab chiqarish ma'lumotlarini oling. AIga prognozni "Quyosh fizik shiftini boshqarish" (quyosh uchun) yoki "Ikkisi uchun ham sig'im faktorining ishonchliligi langari" shablonlari yordamida tekshirib ko'ring. Keyin nazarda tutilgan quvvat omilini o'zingiz hisoblang va uni odatdagi diapazon bilan solishtiring. Agar jismoniy imkonsizlik yoki oqilona og'ish topsangiz, uni qanday tutganingizni yozing.
nazorat ro'yxati
- [ ] Men asosiy maʼlumot ob-havo maʼlumoti ekanligini va unda sizib chiqmaganligini tasdiqladim
- [ ] Men tungi nolni qo'lladim va quyosh uchun quvvatli shift langarlarini o'rnatdim
- [ ] Men shamol va kub tezlik effekti uchun quvvat egri chegaralarini hisobga oldim
- [ ] Men nazarda tutilgan sig'im omilini odatdagi diapazon bilan solishtirdim
- [ ] Men taxminni noaniqlik bandi bilan taqdim etdim
- [ ] Men bashorat qilingan amalga oshirilgan tizimli og'ishlarni tekshirdim
- [ ] Men jismoniy imkonsizlikni o'z ichiga olgan qadriyatlarni rad etdim