[發(fā)明專利]光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610025199.2
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105719059B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁明;徐志成;畢銳
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發(fā)明公開一種光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量評估方法，包括提出影響光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量的四個因素：光伏滲透率、數(shù)據(jù)采樣時間間隔、光伏?負荷出力波動性及光伏出力與負荷波動的時序相關(guān)性；利用序貫蒙特卡洛仿真計算電力系統(tǒng)可靠性，通過弦截法求解置信容量；建立四個因素與置信容量之間的三層誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；利用不同輻照模式下得到的輸入輸出數(shù)據(jù)集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；利用訓(xùn)練完成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力獲得給定條件下的光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量；本發(fā)明提出的光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量評估方法可用于含光伏的發(fā)輸電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，且無需再單獨對每個特定的光伏發(fā)電系統(tǒng)進行序貫蒙特卡洛仿真，解決了現(xiàn)有技術(shù)中通用性不強的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量評估方法，屬于光伏發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著光伏發(fā)電成本的降低、技術(shù)的進步及其對環(huán)境的友好性，大型地面光伏發(fā)電系統(tǒng)得到快速發(fā)展，安裝容量日益增加，光伏發(fā)電在電力系統(tǒng)中的滲透率逐漸增加。現(xiàn)有研究表明，光伏發(fā)電不僅具有能量價值，而且具有容量價值，其容量價值體現(xiàn)在光伏發(fā)電系統(tǒng)有效可信容量，即為光伏發(fā)電系統(tǒng)的置信容量。為了避免重復(fù)建設(shè)及資源的浪費，光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量的評估成為目前熱門研究課題。

現(xiàn)有的關(guān)于光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量的研究主要分為兩大類：基于近似解析法的光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量評估和基于蒙特卡洛仿真的光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量評估。目前，光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量的研究主要集中于對特定的光伏發(fā)電系統(tǒng)進行置信容量的評估，如王秀麗,武澤辰，曲翀三人于2014年在中國電機工程學(xué)報上發(fā)表的文獻《光伏發(fā)電系統(tǒng)可靠性分析及其置信容量計算》中，利用分層抽樣的序貫蒙特卡洛方法進行光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量的評估，且研究了天氣變化、設(shè)備故障等隨機因素對光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量計算的影響。基于蒙特卡洛的仿真法雖然精確度高，但是，該計算方法存在以下不足：

1)針對特定的光伏發(fā)電系統(tǒng)均需要重新進行新的序貫蒙特卡洛仿真，對同樣的光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，當(dāng)外界環(huán)境如輻照強度、負荷變化模式不同時，均需重新進行計算，該算法的適應(yīng)性和魯棒性不強；

2)該算法時間消耗大，當(dāng)常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模大，光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)目眾多時，計算開銷將明顯增加，甚至在一些極端情況下導(dǎo)致算法不收斂的現(xiàn)象發(fā)生。

為了降低蒙特卡洛仿真帶來的高時間消耗，Madaeni S.H.，Sioshansi R.,和Denholm P.三人于2013年在期刊IEEE Journal of Photovoltaics上發(fā)表的文獻“Comparing capacity value estimation techniques for photovoltaic solar power,2013,3(1):407-415.”(Madaeni S.H.，Sioshansi R.,和Denholm P.(“光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量價值評估方法比較分析”，IEEE光伏期刊，2013年第3卷第1期，ISNN 21563381,第407-415頁)一文總結(jié)了光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量計算的各種近似解析法，其中包括基于光伏發(fā)電容量因子的近似方法、Garver近似計算方法、光伏發(fā)電系統(tǒng)多狀態(tài)機組等效方法及Z-method方法等，這些近似方法采用解析法去逼近仿真算法得到的精確值，其在計算光伏發(fā)電系統(tǒng)置信容量中，只需進行簡單的解析運算。但是，這種近似解析法存在如下不足：

1)近似解析法評估雖然計算量小，但其精確度低，不同的解析法其計算準(zhǔn)確度各不相同，與蒙特卡洛仿真法得到的精確解誤差各不相同，在不同的場景下選用何種近似解析法則需要具體計算后方能確定，這在實際中不利于工程應(yīng)用；

2)對于同一種近似解析法，隨著光伏滲透率、年輻照強度、負荷的變化不同，其評估得到的結(jié)果的誤差也將變化，導(dǎo)致該方法在使用中將產(chǎn)生不確定性。