[發(fā)明專利]一種考慮可再生能源及負(fù)荷多時空分布特性的電力生產(chǎn)模擬方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711306598.7
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108074038B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃俊輝;謝珍建;祁萬春;張文嘉;吳晨;張群;吳俊宏;臧德春;劉高維;陳竹
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計院有限公司;東南大學(xué);國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種考慮可再生能源及負(fù)荷多時空分布特性的電力生產(chǎn)模擬方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

步驟A：根據(jù)可再生能源與負(fù)荷的時間分布特性，將電力生產(chǎn)模擬進(jìn)行多場景劃分；

步驟B：基于地理位置引起的空間相關(guān)性，得到各個區(qū)域中可再生能源與負(fù)荷的自相關(guān)系數(shù)，采用擬蒙特卡洛法進(jìn)行采樣得到每個場景下的可再生能源與負(fù)荷功率樣本；其中針對步驟A劃分的16個場景組合的每一個場景下，結(jié)合風(fēng)電場、光伏電站以及負(fù)荷地理位置引起的空間相關(guān)性，經(jīng)過統(tǒng)計分析的方法得到各個區(qū)域中可再生能源與負(fù)荷的自相關(guān)系數(shù)，所述統(tǒng)計分析的方法得到各個區(qū)域中可再生能源與負(fù)荷的自相關(guān)系數(shù)的具體步驟為：

首先，基于Pair Copula的結(jié)構(gòu)和擬合度檢驗方法，確定n維最優(yōu)Pair Copula函數(shù)，讀取功率X歷史數(shù)據(jù)以得到相應(yīng)邊緣概率分布函數(shù)和概率密度函數(shù)，令u_i＝F_i(x_i)，得到u_i構(gòu)成的樣本U；

然后使用多種Copula函數(shù)對每一層Copula序列擬合并采用對數(shù)極大似然估計法得到相應(yīng)參數(shù)，并選出最優(yōu)Copula序列，用所得結(jié)果得到下式，完成建模：

其中，i＝2,3,...,n，j＝0,1,...,n-2，F(xiàn)_i(*)和f_i(*)為邊緣概率分布函數(shù)和邊緣概率密度，F(xiàn)(*)和f(*)為聯(lián)合分布函數(shù)和聯(lián)合概率密度，c(*)為Copula概率密度；

步驟C：由所得的采樣樣本組成一個樣本集合，在考慮系統(tǒng)N-1故障情況下，將集合中每一組采樣樣本帶入電力系統(tǒng)中進(jìn)行計算得到每一個節(jié)點的電量不足期望值，然后根據(jù)每組樣本的電量不足期望值進(jìn)一步計算出可再生能源與負(fù)荷多時空分布特性的N-1故障情況下的缺電成本。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮可再生能源及負(fù)荷多時空分布特性的電力生產(chǎn)模擬方法，其特征在于，所述步驟A的多場景劃分是指：

根據(jù)風(fēng)電場、光伏電站和負(fù)荷在每個季節(jié)中工作日和休息日、晝、夜4種不同場景組合下的分布參數(shù)不同，結(jié)合四個季節(jié)共分成16個不同的場景。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮可再生能源及負(fù)荷多時空分布特性的電力生產(chǎn)模擬方法，其特征在于，用擬蒙特卡洛法QMC進(jìn)行采樣，是采用擬蒙特卡洛法QMC生成獨立均勻分布z_j的隨機(jī)數(shù)，對隨機(jī)數(shù)的每一采樣點，逐步迭代求解下式，得到相應(yīng)的隨機(jī)變量u_i采樣，并基于u_i＝F_i(x_i)以及聯(lián)合概率分布、聯(lián)合概率密度得到相應(yīng)的功率X采樣值：

z₁＝u₁,z_i＝F(u_i|u₁,u₂,···,u_i-1),

以上各式中，i＝2,3,...,n，j＝0,1,...,n-2，k＝0,1,...,n-m，m＝3,4,...n，C(*)為Copula概率分布函數(shù)，c(*)為Copula概率密度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮可再生能源及負(fù)荷多時空分布特性的電力生產(chǎn)模擬方法，其特征在于，所述步驟C是將每組樣本的電量不足期望值計算結(jié)果帶入下式，得到在發(fā)生N-1故障情況下考慮可再生能源與負(fù)荷多時空分布特性的缺電成本：

式中，L_n為負(fù)荷節(jié)點數(shù)；S_LD為系統(tǒng)的樣本集合；P_r、T_r分別為第r個抽樣樣本的概率和持續(xù)時間；為節(jié)點i的缺電損失評價率，單位是元/kWh，即由于電網(wǎng)供電中斷造成用戶得不到電量而引起的損失；為第r個樣本下，節(jié)點i的電量不足期望值，單位是kWh/期間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮可再生能源及負(fù)荷多時空分布特性的電力生產(chǎn)模擬方法，其特征在于，系統(tǒng)電量不足期望值的求解公式如下：

式中，S_F為系統(tǒng)故障事件合集；分別為發(fā)生故障q時故障設(shè)備集合和正常設(shè)備集合；P_qj、P_qk為故障狀態(tài)下，設(shè)備j、k的故障停運概率；L_q,r為發(fā)生故障q時系統(tǒng)的切負(fù)荷量。