计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法技术方案

本发明专利技术提供了一种计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法，包括：获取并计算电网在模拟日运行的最大单机容量与最大直流双极送电功率之和，作为第一旋转备用容量；取电网最大预测负荷的2％与第一旋转备用容量中的较大值作为第二旋转备用容量；生成模拟日的风光出力不确定性的概率分布函数，获取模拟日的风光预测出力曲线；对概率分布函数按照一定置信度进行包络，包络曲线的上边界与风光预测出力曲线之差对应计及风光出力不确定性的第三旋转备用容量；取第二旋转备用容量与第三旋转备用容量中的较大值作为系统所需旋转备用容量。本发明专利技术提供的方法提高了电力系统旋转备用容量的准确度，减少因旋转备用不足造成的切负荷事件。成的切负荷事件。成的切负荷事件。

【技术实现步骤摘要】
计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法


[0001]本专利技术涉及电力系统设计
，尤其涉及一种计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法。

技术介绍

[0002]随着电力系统新能源占比的不断增高，风电、光伏出力的不确定性使得电力系统供电侧的不确定性大大增加。现有的备用留取方式主要考虑负荷侧波动，电源侧一般只考虑机组跳闸、电网原件故障以及直流输电线路故障带来的影响，而未考虑风电、光伏出力不确定性。这使得当风电、光伏的出力不确定性进一步增加时，系统供给侧波动超出预期，可能出现旋转备用不足导致系统弃电或切负荷的严重后果，故亟需一种能够计及风电、光伏出力不确定性的电力系统旋转备用容量及负备用容量的确定方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法，能够提高风光高占比电力系统下旋转备用容量的准确度，减少因旋转备用容量不足造成的切负荷事件。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法，包括：
[0005]获取并计算电网在模拟日运行的最大单机容量与最大直流双极送电功率之和，作为第一旋转备用容量；
[0006]获取所述电网的最大预测负荷，取所述最大预测负荷的2％与所述第一旋转备用容量中的较大值作为第二旋转备用容量；
[0007]根据风电及光伏的历史出力数据对不同时间尺度的风光出力不确定性进行预测，生成所述模拟日的风光出力不确定性的概率分布函数，以及获取所述模拟日的风光预测出力曲线；
[0008]对所述概率分布函数按照一定置信度进行包络得到包络曲线，所述包络曲线的上边界与所述风光预测出力曲线之差对应计及风光出力不确定性的第三旋转备用容量；
[0009]取所述第二旋转备用容量与所述第三旋转备用容量中的较大值作为系统所需旋转备用容量。
[0010]可选的，所述包络曲线的下边界与所述风光预测出力曲线之差对应计及风光出力不确定性的第一负旋转备用容量，取所述第一负旋转备用容量与所述最大预测负荷的2％中的较大值作为系统所需负备用容量。
[0011]可选的，根据风电及光伏的历史出力数据对不同时间尺度的风光出力不确定性进行预测，生成所述模拟日的风光出力不确定性的概率分布函数的步骤具体包括：
[0012]对待计算地区的历史风电、光伏出力预测情况与实际出力情况进行统计，计算历史预测误差；
[0013]综合考虑风电、光伏各时段出力的随机性与相邻时段之间的相关性，建立相邻时段预测误差之差构成的差分序列；
[0014]对于所述差分序列进行拟合得到概率分布函数，并基于所述概率分布函数的分布特性生成所述模拟日的预测误差差分序列；
[0015]在历史预测误差中抽样以确定所述模拟日在初始时段的预测误差，根据所述初始时段的预测误差及所述预测误差差分序列得到所述模拟日各时段的预测误差；
[0016]将所述各时段的预测误差与所述风光预测出力曲线中对应时段的预测出力值相加得到所述模拟日的风光出力预测的全天曲线，大量生成即可拟合出所述模拟日的出力不确定性的概率分布函数。
[0017]可选的，基于未来预测误差与所述历史预测误差得到的概率分布函数的分布特性相同的假设，生成所述模拟日的预测误差，进而生成所述模拟日的预测误差差分序列。
[0018]可选的，采用带位移因子与伸缩系数的t位置尺度分布对所述差分序列进行拟合得到所述概率分布函数。
[0019]可选的，通过在历史预测误差中抽样得到不同的初始时段的预测误差，从而大量生成所述模拟日的风光出力预测的全天曲线。
[0020]可选的，所述抽样的方法为单纯随机抽样。
[0021]可选的，所述抽样的次数不低于5次。
[0022]可选的，所述系统所需旋转备用容量为考虑负荷波动性、机组故障与直流线路故障下的备用容量。
[0023]可选的，所述置信度介于95％
‑
99％之间。
[0024]在本专利技术提供的计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法中，能够提高风光高占比电力系统下旋转备用容量与负备用预留容量的准确度，减少因旋转备用容量不足造成的切负荷事件与因负备用容量不足造成的弃风光事件。
附图说明
[0025]本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本专利技术，而不对本专利技术的范围构成任何限定。其中：
[0026]图1为本实施例提供的计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法的流程图；
[0027]图2为本实施例提供的包络曲线与风光预测出力曲线的示意图。
[0028]附图中：
[0029]a
‑
包络曲线的上边界；b
‑
风光预测出力曲线；c
‑
包络曲线的上边界。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的，并非用以限定本专利技术实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围
内。
[0031]还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0032]请参照图1及图2，图1为本实施例提供的计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法的步骤图，图2为本实施例提供的包络曲线与风光预测出力曲线的示意图。本实施例提供了一种计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法，包括以下步骤：
[0033]S1、获取并计算电网在模拟日运行的最大单机容量与最大直流双极送电功率之和，作为第一旋转备用容量；
[0034]S2、获取所述电网的最大预测负荷，取所述最大预测负荷的2％与所述第一旋转备用容量中的较大值作为第二旋转备用容量；
[0035]S3、根据风电及光伏的历史出力数据对不同时间尺度的风光出力不确定性进行预测，生成所述模拟日的风光出力不确定性的概率分布函数，以及获取所述模拟日的风光预测出力曲线b；
[0036]S4、对所述概率分布函数按照一定置信度进行包络得到包络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法，其特征在于，包括：获取并计算电网在模拟日运行的最大单机容量与最大直流双极送电功率之和，作为第一旋转备用容量；获取所述电网的最大预测负荷，取所述最大预测负荷的2％与所述第一旋转备用容量中的较大值作为第二旋转备用容量；根据风电及光伏的历史出力数据对不同时间尺度的风光出力不确定性进行预测，生成所述模拟日的风光出力不确定性的概率分布函数，以及获取所述模拟日的风光预测出力曲线；对所述概率分布函数按照一定置信度进行包络得到包络曲线，所述包络曲线的上边界与所述风光预测出力曲线之差对应计及风光出力不确定性的第三旋转备用容量；取所述第二旋转备用容量与所述第三旋转备用容量中的较大值作为系统所需旋转备用容量。2.如权利要求1所述的计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法，其特征在于，所述包络曲线的下边界与所述风光预测出力曲线之差对应计及风光出力不确定性的第一负旋转备用容量，取所述第一负旋转备用容量与所述最大预测负荷的2％中的较大值作为系统所需负备用容量。3.如权利要求1所述的计及风光出力不确定性的电力系统备用容量的确定方法，其特征在于，根据风电及光伏的历史出力数据对不同时间尺度的风光出力不确定性进行预测，生成所述模拟日的风光出力不确定性的概率分布函数的步骤具体包括：对待计算地区的历史风电、光伏出力预测情况与实际出力情况进行统计，计算历史预测误差；综合考虑风电、光伏各时段出力的随机性与相邻时段之间的相关性，建立相邻时段预测误差之差构成的差分序列；对于所述差分序列进行拟合得到概率分布函数，并基于所述概率分布函数的分布特性生成所述模拟日的预测误差差分序列；在历史预测误差...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪源诚，滕晓毕，胡朝阳，陆建宇，宋柄兵，张粒子，庄柏松，郝思宇，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：