[發明專利]一種風電出力概率分布特性快速判別方法

在審

• 申請號: 201611235764.4
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106777740A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李明軒;徐乾耀;賀大瑋
• 申請（專利權）人: 江蘇云上電力科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及電力系統運行與控制領域，特別的指到一種風電出力概率分布特性快速判別方法。

背景技術

自上世紀80年代以來，石油危機、氣候變化、能源問題成為國際焦點，以風能為代表的清潔能源快速發展，成為遠期重要的替代能源。大力發展可再生能源是我國能源發展戰略的重要組成部分。風電技術日趨成熟，是最具商業開發潛力的可再生能源之一。

風電出力表現出不同于常規電源的特性：隨機性、波動性、不確定性。這些特性為電力系統的安全運行與穩定控制帶來了嚴峻挑戰，因此需要提供科學的方法以實現對電力系統的風電消納能力進行判別。風電消納能力將作為電力系統的運行、調度、控制等各個功能環節的重要指標。

電力系統的大規模風電出力消納的先決條件是對電力系統內風電出力概率分布特性的判別，即判別出電力系統內的風電出力的分布均衡情況，以有效地調配電力系統內的靈活性資源來消納風電；目前風電出力概率分布特性判別方法是針對電力系統的風電歷史出力曲線進行分段統計，以統計分析的方法來判別風電出力概率分布特性，其主要步驟為：

(1)提取歷史風電實際出力曲線；

(2)擬合得到韋伯分布函數的形狀參數與尺度參數；

(3)根據擬合得到的韋伯分布函數來判別風電出力概率分布特性。

該方法存在以下不足：

(1)風電出力曲線具有高度的隨機性、波動性以及不確定性，需要大量的歷史數據才能得到準確的韋伯分布函數擬合結果，當數據量較小時，擬合誤差較大；

(2)韋伯分布函數的建模擬合過程相對復雜、耗時較多；

(3)不同風電場的出力概率分布特性無法通過分布函數進行有效地橫向對比，判別結果不夠直觀。

綜上所述，需要一種快速、高效、準確的風電出力概率分布特性快速判別方法：為電力系統的調度、運行、控制人員提供快速判別風電出力概率分布特性的工具。

發明內容

本發明的目的是提供一種風電出力概率分布特性快速判別方法，可幫助電力系統調度、運行與控制人員快速判別電力系統內風電出力的概率分布特性。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種風電出力概率分布特性快速判別方法，用于根據風電場歷史出力數據，來得到風電出力概率分布特性，所述方法包括以下步驟：

(1)選取風電場出力時段總數為N，定義風電場出力分布特征指數為β，其中β用于作為風電出力概率分布特性快速判別指標，能夠判別風電出力的分布均衡情況；按以下公式計算風電場出力分布特征指數β：

其中X_i為狀態變量，1≤i≤N；

(2)定義風電場的裝機容量為P_c，定義風電場出力的第i時段為P_i，其中1≤i≤N，其中P_c和P_i的單位均為兆瓦，按以下公式計算狀態變量X_i：

(3)根據式(a)與式(b)，可夾逼得到風電場出力分布特征指數β的值：

風電場出力分布特征指數β的值越大，風電場出力水平越高；

風電場出力分布特征指數β的值越接近0.5，風電場的出力越均衡。

由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明一種風電出力概率分布特性快速判別方法，可對不同規模風電場或風電基地的風電出力概率分布特性進行快速判別，實現日前、實時、中長期等不同時間尺度的并網風電的出力概率分布特性判別，具有快速、高效、準確的特點，有利于電力系統運行調度人員快速判別系統內未來時間內的風電出力分布特性情況，優化風電運行策略、優化日度電力系統調度與控制方案，實現對風電的高效利用，對電力系統的運行、調度乃至規劃具有重要意義。

本發明跳出了現有電力系統風電出力概率分布特性判別方法在流程設計與理論方法層面的束縛，建立了一種風電出力概率分布特性快速判別方法。根據風電場歷史出力數據，可利用計算公式得到風電出力概率分布特性；不依賴其他風電場出力運行分析模型，適用于不同類型的風機計算方法快速、高效、直觀。為電力系統調度、運行與控制人員提供了一種快速判別風電出力概率分布特性的工具，對電力系統的規劃、運行、調度、控制等各個功能環節具有重要的現實意義和良好的應用前景。

附圖說明

附圖1為本發明方法應用的一個實施例中風電出力概率分布特性快速判別的結果示意圖。

具體實施方式