一种考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，步骤如下：

【技术实现步骤摘要】
一种考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法


[0001]本专利技术涉及电力系统灵活性评估
，具体地说是一种考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法
。

技术介绍

[0002]对于现代电力系统来说，风电
、
光伏等可再生能源发电的比例不断提高，系统需要同时面临来自于风电光伏与需求侧的随机性与波动性
。
若系统处理不及时则会给其安全稳定运行带来不良影响，因此对于电力系统灵活性进行针对性分析的重要程度逐渐凸显
。
[0003]系统的灵活性是指在供需发生变动时，快速地优化调配现有灵活性资源，保持供需平衡的应对能力
。
而可再生能源与火电集成的系统在实际运行中受到可再生能源输入
、
负荷需求等不确定性因素影响而导致系统内供需平衡发生改变
。
为保证配置系统在实际运行中的供需平衡，要求在进行系统配置时，留有一定的灵活性裕度，来满足系统的灵活性需求，以应对系统可能发生的不确定性
。
而准确预测系统的灵活性需求
、
构建合理的灵活性资源供给模型
、
提出有效的灵活性评价指标是对系统配置方案进行合理评价的基础
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，该灵活性评估方法对电力系统中的灵活性资源的灵活性供给能力进行了全面评估，并对灵活性需求和灵活性供给的灵活性供需匹配能力进行评估
。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：
[0006]一种考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，该灵活性评估方法步骤如下：
[0007]S1、
对新能源出力的不确定性和负荷预测的不确定性进行建模，获取能反映电力系统灵活性需求的系统净负荷模型；
[0008]S2、
获取电力系统供给侧的发电机组的基本参数，构建发电机组的上调
、
下调灵活性量化模型；
[0009]S3、
构建电力系统的灵活性评价指标，选择电力系统供给侧的发电机组类型；
[0010]S4、
通过步骤
S1
中的能反映电力系统灵活性需求的系统净负荷模型和步骤
S2
中的发电机组的灵活性量化模型构建灵活性供需匹配指标；
[0011]S5、
采用灵活性供需匹配指标对步骤
S3
选定的电力系统供给侧的发电机组类型进行供需匹配评估
。
[0012]所述步骤
S1
中的系统净负荷模型为：
[0013][0014]式
(7)
中，为
t
时段内的系统净负荷预测值；为
t
时段内的负荷出力预测值；为
t
时段内的风电出力预测值；为
t
时段内的光伏发电出力预测值；为
t
时段内的系统净负荷实际值；为
t
时段内的系统净负荷预测误差；
[0015]其中，
t
时段内的系统净负荷实际值为负荷出力实际值减去风电出力实际值和光伏发电出力实际值
[0016][0017]式
(8)
中，为
t
时段内的系统净负荷实际值；为
t
时段内的负荷出力实际值；为
t
时段内的风电出力实际值；为
t
时段内的光伏发电出力实际值；
[0018]系统净负荷预测误差也应该服从期望为
0、
系统净负荷预测误差的标准差为的正态分布，系统净负荷预测误差的标准差表示为：
[0019][0020]式
(9)
中，为
t
时段内的系统净负荷预测误差的标准差；为
t
时段内的光伏发电出力预测误差的标准差；为
t
时段内的风电出力预测误差的标准差；为
t
时段内的负荷出力预测误差的标准差
。
[0021]所述步骤
S1
中的新能源出力的不确定性包括风电不确定性和光伏发电不确定性，其中风电不确定性建模时，在系统运行时段
t
内，风电出力预测值为风电出力实际值与风电出力预测误差的和：
[0022][0023]式
(1)
中，为
t
时段内的风电出力预测值；为
t
时段内的风电出力实际值；为
t
时段内的风电出力预测误差；
[0024]对于风电出力预测误差每个时段
t
内的风电出力预测误差能视为期望值为
0、
风电出力预测误差的标准差为的正态分布，其中风电出力预测误差的标准差能够表示为：
[0025][0026]式
(2)
中，为
t
时段内的风电出力预测误差的标准差；为风机的总装机容量；
[0027]光伏发电不确定性建模时，在系统运行时段
t
内，光伏发电出力预测值为光伏发电出力实际值与光伏发电出力预测误差之和：
[0028][0029]式
(3)
中，为
t
时段内的光伏发电出力预测值；为
t
时段内的光伏发电出力实际值；为
t
时段内的光伏发电出力预测误差；
[0030]对于光伏发电出力预测误差每个时段
t
内的光伏发电出力预测误差能视为期望值为
0、
光伏发电出力预测误差的标准差为的正态分布，其中光伏发电出力预测
误差的标准差能够表示为：
[0031][0032]式
(4)
中，为
t
时段内的光伏发电出力预测误差的标准差
。
[0033]所述步骤
S1
中的负荷预测的不确定性建模时，负荷出力预测值是由负荷出力实际值和负荷出力预测误差组成，该负荷出力预测误差服从期望为
0、
标准差为
σ
L
的正态分布，通过生成随机量来修正负荷出力预测值则在每个时段
t
内
,
负荷出力预测值为负荷出力实际值与负荷出力预测误差之和，如下式所示：
[0034][0035]式
(5)
中，为
t
时段内的负荷出力预测值；为
t
时段内的负荷出力实际值；为
t
时段内的负荷出力预测误差；
[0036]由于负荷具有周期性，每个时段
t
内的负荷出力预测误差的标准差等于负荷出力预测值的百分比：
[0037][0038]式
(6)
中，为
t
时段内的负荷出力预测误差的标准差
。
[0039]所述步骤<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，其特征在于：该灵活性评估方法步骤如下：
S1、
对新能源出力的不确定性和负荷预测的不确定性进行建模，获取能反映电力系统灵活性需求的系统净负荷模型；
S2、
获取电力系统供给侧的发电机组的基本参数，构建发电机组的上调
、
下调灵活性量化模型；
S3、
构建电力系统的灵活性评价指标，选择电力系统供给侧的发电机组类型；
S4、
通过步骤
S1
中的能反映电力系统灵活性需求的系统净负荷模型和步骤
S2
中的发电机组的灵活性量化模型构建灵活性供需匹配指标；
S5、
采用灵活性供需匹配指标对步骤
S3
选定的电力系统供给侧的发电机组类型进行供需匹配评估
。2.
根据权利要求1所述的考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，其特征在于：所述步骤
S1
中的系统净负荷模型为：式
(7)
中，为
t
时段内的系统净负荷预测值；为
t
时段内的负荷出力预测值；为
t
时段内的风电出力预测值；为
t
时段内的光伏发电出力预测值；为
t
时段内的系统净负荷实际值；为
t
时段内的系统净负荷预测误差；其中，
t
时段内的系统净负荷实际值为负荷出力实际值减去风电出力实际值和光伏发电出力实际值和光伏发电出力实际值式
(8)
中，为
t
时段内的系统净负荷实际值；为
t
时段内的负荷出力实际值；为
t
时段内的风电出力实际值；为
t
时段内的光伏发电出力实际值；系统净负荷预测误差也应该服从期望为
0、
系统净负荷预测误差的标准差为的正态分布，系统净负荷预测误差的标准差表示为：式
(9)
中，为
t
时段内的系统净负荷预测误差的标准差；为
t
时段内的光伏发电出力预测误差的标准差；为
t
时段内的风电出力预测误差的标准差；为
t
时段内的负荷出力预测误差的标准差
。3.
根据权利要求1或2所述的考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，其特征在于：所述步骤
S1
中的新能源出力的不确定性包括风电不确定性和光伏发电不确定性，其中风电不确定性建模时，在系统运行时段
t
内，风电出力预测值为风电出力实际值与风电出力预测误差的和：
式
(1)
中，为
t
时段内的风电出力预测值；为
t
时段内的风电出力实际值；为
t
时段内的风电出力预测误差；对于风电出力预测误差每个时段
t
内的风电出力预测误差能视为期望值为
0、
风电出力预测误差的标准差为的正态分布，其中风电出力预测误差的标准差能够表示为：式
(2)
中，为
t
时段内的风电出力预测误差的标准差；为风机的总装机容量；光伏发电不确定性建模时，在系统运行时段
t
内，光伏发电出力预测值为光伏发电出力实际值与光伏发电出力预测误差之和：式
(3)
中，为
t
时段内的光伏发电出力预测值；为
t
时段内的光伏发电出力实际值；为
t
时段内的光伏发电出力预测误差；对于光伏发电出力预测误差每个时段
t
内的光伏发电出力预测误差能视为期望值为
0、
光伏发电出力预测误差的标准差为的正态分布，其中光伏发电出力预测误差的标准差能够表示为：式
(4)
中，为
t
时段内的光伏发电出力预测误差的标准差
。4.
根据权利要求1或2所述的考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，其特征在于：所述步骤
S1
中的负荷预测的不确定性建模时，负荷出力预测值是由负荷出力实际值和负荷出力预测误差组成，该负荷出力预测误差服从期望为
0、
标准差为
σ
L
的正态分布，通过生成随机量来修正负荷出力预测值则在每个时段
t
内
,
负荷出力预测值为负荷出力实际值与负荷出力预测误差之和，如下式所示：式
(5)
中，为
t
时段内的负荷出力预测值；为
t
时段内的负荷出力实际值；为
t
时段内的负荷出力预测误差；由于负荷具有周期性，每个时段
t
内的负荷出力预测误差的标准差等于负荷出力预测值的百分比：式
(6)
中，为
t
时段内的负荷出力预测误差的标准差
。5.
根据权利要求2所述的考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，其特征在于：所述
步骤
S1
中的系统净负荷模型能反映电力系统的灵活性需求，系统灵活性需求预测值为系统净负荷实际值的波动量和系统净负荷波动预测误差之和：式
(10)
中，为
t
时段内的系统灵活性需求预测值；为
t+
Δ
t
时段内的系统净负荷预测值；为
t
时段内的系统净负荷预测值；为
t
时段内的系统净负荷实际值的波动量；为
t
时段内的系统净负荷波动预测误差；其中，系统净负荷实际值的波动量的表达式为
t+
Δ
t
时段和
t
时段的系统净负荷实际值的差值：式
(11)
中，为
t+
Δ
t
时段内的系统净负荷实际值；为
t
时段内的系统净负荷实际值；每个时段
t
内系统净负荷波动预测误差应服从期望为
0、
系统净负荷波动预测的标准差为的正态分布，故每个时段
t
内的系统净负荷波动预测的标准差表达式为：式
(12)
中，为
t
时段内的系统净负荷波动预测误差的标准差；为
t+
Δ
t
时段内的系统净负荷预测误差的标准差；为
t
时段内的系统净负荷预测误差的标准差
。6.
根据权利要求1所述的考虑电力系统供需匹配的灵活性评估方法，其特征在于：所述步骤
S2
中的发电机组的上调
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，冯楠，罗莎，冯煜尧，张雅君，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：