[發(fā)明專利]一種考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力場景生成方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010475608.5
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111639808B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李雪亮;劉曉明;袁振華;趙龍;曹相陽;牟穎;孫東磊;陳博;安鵬;張麗娜;張玉躍;付一木;田鑫;張棟梁;孫毅;王男;薄其濱;楊斌;劉冬;張家寧;魏佳;楊思;高效海;魏鑫;王軼群;程佩芬;王憲
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提出了一種考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力場景生成方法，包括：獲取多風(fēng)電場的原始出力數(shù)據(jù)，計算各風(fēng)電場出力的邊緣分布；基于Copula函數(shù)和上述各自的邊緣分布建立多風(fēng)電場出力的聯(lián)合分布函數(shù)；對聯(lián)合分布函數(shù)進行隨機抽樣，得到考慮多風(fēng)電場空間相關(guān)性的初始出力場景；考慮多風(fēng)電場原始出力樣本中的時間相關(guān)性，對初始出力場景進行時序重構(gòu)，進而生成考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力場景。本方法采用時序重構(gòu)技術(shù)，對初始場景進行重構(gòu)，進行更為準確的預(yù)測且計算效率較目前方法也有所提高，進而為電力系統(tǒng)運行模擬及規(guī)劃提供更為精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力場景生成方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

隨著可再生能源的并網(wǎng)，可再生能源發(fā)電固有的隨機性及波動性對電力系統(tǒng)的影響越來越大。為了能夠更好的給電力系統(tǒng)的電源規(guī)劃、概率潮流及經(jīng)濟調(diào)度等方面提供更為精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要在風(fēng)出力預(yù)測時充分考慮各風(fēng)電場出力本身的時間相關(guān)性以及各風(fēng)電場之間的空間相關(guān)性。因此，需要一種考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力多場景生成方法，充分考慮多風(fēng)電場出力的時間相關(guān)性及空間相關(guān)性，更好的應(yīng)對多風(fēng)電場出力的隨機性及波動性。

多風(fēng)電場出力場景的生成，理論上要以多個風(fēng)電場為對象，在多風(fēng)電場出力建模時充分考慮各風(fēng)電場本身的時間相關(guān)性及各風(fēng)電場之間的空間相關(guān)性。

發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，對于多風(fēng)電場出力預(yù)測的研究已經(jīng)有了大量的研究。關(guān)于單一風(fēng)電場的出力預(yù)測主要是針對其自相關(guān)性(時間相關(guān)性)，主要采用的模型有馬爾可夫鏈模型以及ARIMA模型。關(guān)于多風(fēng)電場出力相關(guān)性預(yù)測方面的研究，Copula函數(shù)得到了十分廣泛的關(guān)注。該方法主要是基于多風(fēng)電場原始出力樣本數(shù)據(jù)得到多風(fēng)電場出力的邊緣分布，進一步基于Copula函數(shù)考慮多風(fēng)電場出力的空間相關(guān)性，生成的出力場景沒有保留實際出力場景的自相關(guān)性，不適合更加精確的分析。

目前所述研究主要從不同的角度對相關(guān)性變量進行模擬，然而對于時間相關(guān)性及空間相關(guān)性雙重角度進行模擬的研究還不夠深入，若要考慮時空相關(guān)性，則需要分別空間相關(guān)性角度和時間相關(guān)性角度分別進行模擬，計算效率較低，進而給電力系統(tǒng)的運行模擬及規(guī)劃帶來了一定的困難。此外，目前對于中長期多風(fēng)電場出力波動性研究也略有不足。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開提供了一種考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力場景生成方法，考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力預(yù)測方法進行更為準確的多風(fēng)電場出力相關(guān)性預(yù)測，為電力系統(tǒng)的電源規(guī)劃、概率潮流以及經(jīng)濟調(diào)度等方面提供更為精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本公開的一個或多個實施例提供了如下技術(shù)方案：

一方面，公開了一種考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力場景生成方法，包括：

獲取多風(fēng)電場的原始出力數(shù)據(jù)，計算各風(fēng)電場出力的邊緣分布；

基于Copula函數(shù)和上述各自的邊緣分布建立多風(fēng)電場出力的聯(lián)合分布函數(shù)；

對聯(lián)合分布函數(shù)進行隨機抽樣，得到考慮多風(fēng)電場空間相關(guān)性的初始出力場景；

考慮多風(fēng)電場原始出力樣本中的時間相關(guān)性，對初始出力場景進行時序重構(gòu)，進而生成考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力場景。

另一方面，公開了一種考慮時空相關(guān)性的多風(fēng)電場出力場景生成系統(tǒng)，包括：

風(fēng)電場出力的邊緣分布計算模塊，獲取多風(fēng)電場的原始出力數(shù)據(jù)，計算各風(fēng)電場出力的邊緣分布；

聯(lián)合分布函數(shù)建立模塊，基于Copula函數(shù)和上述各自的邊緣分布建立多風(fēng)電場出力的聯(lián)合分布函數(shù)；

初始出力場景構(gòu)建模塊，對聯(lián)合分布函數(shù)進行隨機抽樣，得到考慮多風(fēng)電場空間相關(guān)性的初始出力場景；