[發明專利]一種風電出力時間序列建模方法及系統

在審

• 申請號: 201711367647.8
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108335010A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 王晶;黃越輝;王躍峰;李馳;禮曉飛;許彥平;張楠;潘霄峰;黃阮明;黃一超;郭明星;張夢瑤
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網上海市電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種風電出力時間序列建模方法及系統，包括：獲取目標風電場和與其相鄰的風電場的歷史風電出力數據；根據歷史風電出力數據，計算目標風電場與相鄰風電場的相關性系數，得到相關性系數集合；根據所述相關性系數集合生成模擬風電出力時間序列。本發明提供的技術方案，通過計算目標風電場與相鄰風電場的相關性系數確定建模所需的樣本風電場，既考慮了風電出力的時序性、波動性，又體現了風電出力在空間上的相關性，提高了風電預測精度。

技術領域

本發明屬于電力系統領域，具體涉及一種風電出力時間序列建模方法及系統。

背景技術

目前，能源資源日趨枯竭和環境污染日益嚴重已成為政府和公眾密切關注的焦點，節約能源、保護環境，推動經濟與社會的良性互動與協調，是促進社會可持續發展的迫切需要。在這一形勢下，我國風電等新能源發電迅速發展。當前，我國新能源裝機規模居世界第一位。但受我國電源結構、資源分布和電網結構等因素的影響，新能源消納問題逐年突出。

在新能源消納能力分析中，風電出力時間序列的正確建模至關重要。當前的風電出力時間序列建模方法多采用的是基于歷史時間序列的隨機建模方法，僅能考慮本地區的風電出力的時序性、波動性等指標，而無法體現風電出力在空間上的相關性。這種方法解決了用于分析計算的新能源時間序列問題，但對于省內多區域、多省區計算所需的具有相關性的風電發電時間序列，尚需繼續研究突破。

發明內容

本發明提供了一種風電出力時間序列建模方法及系統，該方法既考慮了風電出力的時序性、波動性等指標，也體現了各風電場出力在空間上的相關性。

本發明提供的一種風電出力時間序列建模方法，包括：

獲取目標風電場和與其相鄰的風電場的歷史風電出力數據；

根據歷史風電出力數據，計算目標風電場與相鄰風電場的相關性系數，得到相關性系數集合；

根據所述相關性系數集合生成模擬風電出力時間序列。

計算目標風電場與相鄰風電場的相關性系數得到相關性系數之前還包括：

計算目標風電場與目標風電場周圍風電場的最大歷史出力，以最大歷史出力為基值對歷史風電出力數據進行歸一化處理。

按下式計算目標風電場與相鄰風電場的相關性系數：

式中，r_X,Y表示X、Y兩變量的Pearson相關系數；cov(X,Y)表示兩變量的協方差；E(XY)、E(X)、E(Y)分別表示變量XY、X、Y的期望；σ_X、σ_Y分別表示變量X和Y的標準差。

根據所述相關性系數集合，生成模擬風電出力時間序列，包括：

根據所述相關性系數集合，提取樣本風電場集；

根據所述樣本風電場集生成模擬風電出力時間序列。

所述根據相關性系數集合，提取樣本風電場集，包括：

對所述相關性系數集合進行歸一化處理；

對歸一化后的相關性系數進行由大到小的排序；

選出與目標風電場相關性系數大于預設的閾值的相鄰風電場，組成樣本風電場集。

根據所述樣本風電場集生成模擬風電出力時間序列，包括：

計算所述樣本風電場集中各樣本風電場的抽樣概率；和

計算所述樣本風電場集中各樣本風電場的風波動類間轉移概率矩陣；

根據各樣本風電場的抽樣概率和風波動類間轉移概率矩陣，得到各樣本風電場聯合轉移概率矩陣；