[發(fā)明專利]一種風(fēng)光聯(lián)合出力時(shí)序場(chǎng)景的生成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910589567.X
• 申請(qǐng)日: 2019-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN110311420A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮思杰;張俊芳;徐洲;楊鎮(zhèn)寧;朱肖镕;李娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 封睿

1.一種風(fēng)光聯(lián)合出力時(shí)序場(chǎng)景的生成方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：建立考慮相關(guān)性的風(fēng)電、光伏聯(lián)合概率分布模型；

步驟2：生成風(fēng)電、光伏出力的隨機(jī)數(shù)矩陣；

步驟3：利用改進(jìn)的拉丁超立方抽樣法進(jìn)行抽樣，得到隨機(jī)數(shù)樣本矩陣；

步驟4：根據(jù)樣本值的反函數(shù)得到風(fēng)電、光伏出力樣本；

步驟5：采用喬萊斯基分解法得到時(shí)序出力場(chǎng)景；

步驟6：對(duì)時(shí)序場(chǎng)景進(jìn)行削減以確定最佳的場(chǎng)景組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)光聯(lián)合出力時(shí)序場(chǎng)景的生成方法，其特征在于，步驟1中，結(jié)合非參數(shù)核密度估計(jì)法和Copula理論建立考慮相關(guān)性的風(fēng)電、光伏聯(lián)合概率分布模型，具體方法為：

步驟1.1：通過核密度估計(jì)法對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到各時(shí)段風(fēng)電、光伏各自的概率分布函數(shù)；

變量X(即風(fēng)電或光伏出力)在x處的密度函數(shù)f(x)的核密度估計(jì)表示為：

式中，n為同分布的樣本點(diǎn)；K(·)為核函數(shù)；h為窗寬。

步驟1.2：用Copula函數(shù)連接風(fēng)電、光伏出力的概率分布函數(shù)，構(gòu)成風(fēng)光出力的聯(lián)合概率分布函數(shù)；

N元隨機(jī)變量的Copula函數(shù)定義如下：

F(x₁,...,x_N)＝C(F₁(x₁),...,F_N(x_N))

式中，F(xiàn)(x₁,x₂,...,x_N)表示N元隨機(jī)變量的聯(lián)合累積分布函數(shù)；F_i(x_i)表示隨機(jī)變量x_i的邊緣累積分布函數(shù)；C(·)表示N元隨機(jī)變量的Copula函數(shù)；

步驟1.3：通過秩相關(guān)系數(shù)度量風(fēng)電、光伏出力之間的相關(guān)性，即將五種Copula函數(shù)：橢圓分布族Normal-Copula、t-Copula函數(shù)和二元阿基米德分布族Clayton-Copula、Frank-Copula、Gumbel-Copula函數(shù)的秩相關(guān)系數(shù)與Copula經(jīng)驗(yàn)函數(shù)的秩相關(guān)系數(shù)相比較，最接近的即為最優(yōu)風(fēng)電、光伏聯(lián)合概率分布模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)光聯(lián)合出力時(shí)序場(chǎng)景的生成方法，其特征在于，步驟1.3中，采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)進(jìn)行Copula函數(shù)評(píng)價(jià)，假設(shè)風(fēng)電、光伏出力(X,Y)共有n個(gè)樣本(X_i,Y_i)(i＝1,2,...,n)，R_i為X_i在(X₁,X₂,...,X_n)中的秩，而Q_i為Y_i在(Y₁,Y₂,...,Y_n)中的秩，則Spearman秩相關(guān)系數(shù)計(jì)算如下：

式中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)光聯(lián)合出力時(shí)序場(chǎng)景的生成方法，其特征在于，步驟2中，由第k個(gè)時(shí)段的風(fēng)電、光伏聯(lián)合概率分布模型生成滿足風(fēng)光出力相關(guān)性的第k個(gè)時(shí)段隨機(jī)數(shù)矩陣，其具體過程為：

在確定了各時(shí)段的風(fēng)電、光伏聯(lián)合概率分布模型之后，對(duì)于第k(k＝1,2,…,K)個(gè)時(shí)段，利用MATLAB中的copularnd函數(shù)生成copula隨機(jī)數(shù)，對(duì)應(yīng)于風(fēng)電、光伏出力，由風(fēng)電、光伏聯(lián)合概率分布模型生成的隨機(jī)數(shù)矩陣R_T×2是一個(gè)T行2列的矩陣，其中第一列對(duì)應(yīng)的是風(fēng)電隨機(jī)數(shù)，第二列對(duì)應(yīng)的是光伏隨機(jī)數(shù)，第k個(gè)時(shí)段的隨機(jī)數(shù)矩陣表示為：