[發明專利]一種區域綜合能源系統的場景預測方法

在審

• 申請號: 201910703979.1
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110336333A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 葉暖強;羅金滿;袁廣南;高承芳;周彥吉;劉麗媛
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司東莞供電局
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;杜嘉偉

本發明公開了一種區域綜合能源系統的場景預測方法，包括對能源及負荷的功率進行預測與統計分析；采用非參數核密度估計方法對能源及負荷出力功率的概率分布進行擬合，并計算概率分布參數；依據概率分布參數對能源及負荷的出力功率場景進行抽樣，將抽樣生成的隨機樣本代入各時段能源及負荷出力功率的累積概率分布，得到實際能源及負荷功率場景集；采用粒子群優化算法與K?均值算法相結合實現對能源及負荷出力功率概率場景集的最優聚類；通過對系統運行場景進行精細化描述，能夠快速提煉篩選出關鍵典型場景，為系統設計和運行提供準確、可靠的決策依據，適用于未來規劃及運行。

技術領域

本發明實施例涉及能源系統技術領域，尤其涉及一種區域綜合能源系統的場景預測方法。

背景技術

區域綜合能源系統作為能源互聯網在用戶側重要組成形式和發展模式，直接面向用戶，易于實現對用戶側“源”、“荷”、“儲”的互聯互動，將是能源互聯網發展的重要物理載體，對提高綜合能源利用效率、消納可再生能源、保障供能安全可靠及節能減排具有重要意義。

區域綜合能源系統的場景預測是其規劃設計、運行調度的基礎支撐，是保障其安全，經濟，可靠運行的首要關鍵技術。由于區域綜合能源系統中包含電源、熱源、冷源等多種能量源，以及冷負荷、熱負荷、電負荷等多種類型用能負載。并且能源生產側太陽能、風能及負荷側冷、熱、電負荷等均具有較強的波動性和隨機性，導致系統運行場景復雜多樣，對區域綜合能源系統的設計和運行帶來了巨大挑戰，而目前區域綜合能源系統對場景的選擇往往按簡單的四季典型場景處理，或者通過經驗分布參數進行不確定性的粗略描述，缺乏對區域綜合能源系統中能源及負荷不確定場景的深度挖掘和精細化表征，導致據此設計的規劃方案對系統未來運行的適應性不足，或使得系統運行調度方案時常被迫需要較大調整，因此亟需合理的區域綜合能源系統精細化場景預測和描述方法。

發明內容

為此，本發明實施例提供一種區域綜合能源系統的場景預測方法，通過對系統運行場景進行精細化描述，能夠快速提煉篩選出關鍵典型場景，為系統設計和運行提供準確、可靠的決策依據，以解決現有技術中由于區域綜合能源系統場景預測分析中多采用經驗概率分布或者四季典型場景應用場景，而導致場景描述不精確，難以完全適用于未來規劃及運行的問題。

為了實現上述目的，本發明的實施方式提供如下技術方案：

在本發明的實施方式中，提供了一種區域綜合能源系統的場景預測方法，包括如下步驟：

S100、對能源及負荷的功率進行預測與統計分析；

S200、采用非參數核密度估計方法對能源及負荷出力功率的概率分布進行擬合，并計算概率分布參數；

S300、依據概率分布參數對能源及負荷的出力功率場景進行抽樣，將抽樣生成的隨機樣本代入各時段能源及負荷出力功率的累積概率分布，得到實際能源及負荷功率場景集；

S400、采用粒子群優化算法與K-均值算法相結合實現對能源及負荷出力功率概率場景集的最優聚類。

本發明實施例的特征還在于，在步驟S100中對能源及負荷的功率進行預測與統計分析的方法包括：

S101、依據區域綜合能源系統所在地區的統計氣象信息，代入風力發電機以及光伏發電單元的功率特性曲線預測計算風力發電功率、光伏發電功率；

S102、統計計算區域綜合能源系統年電負荷功率、年冷負荷功率、年熱負荷功率。

本發明實施例的特征還在于，S200中采用非參數核密度估計方法對能源及負荷出力功率的概率分布進行擬合并計算概率分布參數的方法包括：

S201、逐時抽取每天同一時段的可再生能源、電負荷、熱負荷、冷負荷數據合并歸類；