[發明專利]一種適應中長期電源規劃的風電出力典型場景生成方法

有效

• 申請號: 201710915793.3
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107528350B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 吳耀武;婁素華;汪昌霜;王永燦;王曦冉;吳志明;蔣效康;呂夢璇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本發明公開了一種適應中長期電源規劃的風電出力典型場景生成方法，包括：獲取歷史數據，包括s季節典型日負荷曲線及s季節各日風電出力曲線；根據s季節典型日負荷曲線的高峰、低谷、腰荷特征，得到日高峰時段、日腰荷時段和日低谷時段，進而得到s季節各日風電出力曲線的特征指標；根據s季節風電出力曲線的特征指標，得到隨機性風電出力典型場景的電力平衡場景及其概率、調峰平衡場景及其概率、電量平衡場景及其概率。本發明綜合考慮了中長期電源規劃的特點、電源結構特征，兼顧了風電出力的不確定性、季節特性以及源荷交互特性，可用于中長期電源規劃及相關專題分析的各種場合。

技術領域

本發明屬于風力發電領域，更具體地，涉及一種適應中長期電源規劃的風電出力典型場景生成方法。

背景技術

隨著化石能源日益短缺，環保呼聲高漲，風力發電作為一種清潔、高效的新能源形式，開始大規模集中式接入電力系統。然而，區別于常規電源確定性的出力特征，風力發電具有間歇性、不確定性，對電力系統中長期電源規劃帶來巨大挑戰。對電力系統運行進行生產模擬分析是評價中長期電源規劃方案經濟性、合理性的重要手段，而建立能準確計及風電出力特性的出力模型是實現生產模擬分析及電力系統中長期規劃工作的前提。現有電力系統中長期電源規劃中采用的風電出力建模方法主要分為以下幾類：

一是采用多狀態機組建模，即將風電出力視為可能在某些離散點取值的多狀態機組，該模型適用于隨機生產模擬分析，但由于丟失了風電出力和負荷的時序特性，在電力系統中長期電源規劃調峰專題研究中較難應用。

二是采用基于風電時序出力模擬的負荷修正模型，通過模擬手段獲得大量風電時序出力數據以反映風電出力的隨機性，然后將風電時序出力作為負負荷對負荷曲線進行修正，該方法的缺點在于難以保證時序模擬的精度和相鄰時刻風電出力的時間相關性。

三是根據大量風電出力歷史數據聚類生成風電出力場景，但大多方法在生成場景時僅根據風電出力的源端特征進行聚類，既沒有結合風電接入系統的負荷特性，又會丟失了對系統電力平衡、調峰平衡等影響較為嚴酷的場景。這種方法獲得的場景只適用風電電量替代效益的評估，即電量平衡方面的分析，不能適應中長期電源規劃中涉及電力平衡、調峰平衡綜合分析的需要，技術經濟指標計算不夠精確。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種適應中長期電源規劃的風電出力典型場景生成方法，由此解決目前大規模風電接入電力系統后，現有風電建模方法由于忽視負荷匹配特性，且不能夠準確反應中長期電源規劃中風力發電對系統電力平衡、調峰平衡、電量平衡的綜合影響，從而造成各項經濟技術指標不夠準確的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種適應中長期電源規劃的風電出力典型場景生成方法，包括：

(1)獲取歷史數據，包括s季節典型日負荷曲線及s季節各日風電出力曲線；

(2)根據s季節典型日負荷曲線的高峰、低谷、腰荷特征，得到日高峰時段T_H、日腰荷時段T_M和日低谷時段T_L，然后根據日高峰時段T_H、日腰荷時段T_M和日低谷時段T_L，得到s季節各日風電出力曲線的特征指標；

(3)根據s季節風電出力曲線的特征指標，得到隨機性風電出力典型場景的電力平衡場景及其概率、調峰平衡場景及其概率、電量平衡場景及其概率。

進一步的，s季節各日風電出力曲線的特征指標包括：