[發明專利]新能源光伏出力的新型模擬計算方法

在審

• 申請號: 202011301937.4
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112395764A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 黃桂林;洪紹云;郭政;劉源;王潔;曾志武
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司建設分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/13;G06F17/18;G06Q50/06
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

本發明公開了一種新能源光伏出力的新型模擬計算方法，包括獲取新能源光伏出力的光區數據信息；生成包含不同光區間相關性、各光區自相關性的若干個非獨立正態分布的時間序列；獲取個光區日類型的概率分布和不同日類型所對應的最大晴空指數并進行數據采樣得到不同光區的晴空指數時間序列；計算得到不同晴空指數下的太陽輻射強度；計算得到不同光區的太陽輻射強度時間序列；計算得到各個光區的光伏電站出力；重復上述步驟直至達到設定次數；在重復過程中選取最終的模擬結果并完成新能源光伏出力的模擬計算。本發明方法的可靠性高、實用性好、精確度高且易于實施。

技術領域

本發明屬于新能源發電領域，具體涉及一種新能源光伏出力的新型模擬計算方法。

背景技術

隨著經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能已經成為了人們生產和生活中必不可少的二次能源，給人們的生產和生活帶來了無盡的便利。因此，電力系統的穩定可靠運行，就成為了電力系統最重要的任務之一。

近年來，新能源發電廣泛并網，而光伏發電也在新能源并網發電中占據了重要的位置。但是，由于光伏發電的出力受氣象等因素影響較大，具有較強的間歇性和波動性，這些特性使得高比例光伏接入后，電力系統將會受到巨大的沖擊與挑戰。若能準確進行光伏發電出力預測，不僅可以提高光伏電站運營效率，而且可以幫助調度部門調整運行方式，確保高比例光伏接入后電力系統的安全穩定與經濟運行。

目前，光伏發電出力的模擬和預測技術主要有物理方法、統計學方法、元啟發式學習方法等。物理方法通過考慮光伏系統參數和復雜的光電轉換模型，計算需要依賴詳細的電站地理信息和準確的氣象數據；而統計學方法、元啟發式學習方法是輸入太陽輻射、光伏發電出力等歷史數據，通過曲線擬合、參數估計等方法，建立輸入與輸出的映射模型，實現對未來光伏發電出力預測的輸出，這類方法不需要考慮電站的系統參數，但是，往往需要收集和處理大量的歷史數據，所以增加了數據獲取和處理的難度，也難以對新建光伏電站的出力進行精準預測。因此，目前的新能源光伏出力模擬計算方法，需要的基礎數據極大，而且其模擬精度均相對不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可靠性高、實用性好、精確度高且易于實施的新能源光伏出力的新型模擬計算方法。

本發明提供的這種新能源光伏出力的新型模擬計算方法，包括如下步驟：

S1.獲取新能源光伏出力的光區數據信息；

S2.生成包含不同光區間相關性，以及各光區自相關性的若干個非獨立正態分布的時間序列；

S3.獲取個光區日類型的概率分布和不同日類型所對應的最大晴空指數并進行數據采樣，從而得到不同光區的晴空指數時間序列；

S4.根據步驟S3得到的晴空指數時間序列，計算得到不同晴空指數下的太陽輻射強度；

S5.根據步驟S2得到的時間序列和步驟S4得到的太陽輻射強度，計算得到不同光區的太陽輻射強度時間序列；

S6.根據步驟S5得到的不同光區的太陽輻射強度時間序列，以及不同類型光伏陣列的出力公式，計算得到各個光區的光伏電站出力；

S7.重復步驟S1～S6，直至重復次數達到設定值；

S8.將步驟S7重復過程中得到的所有光伏電站出力結果求取平均值，并選取光伏電站出力最接近平均值的一組結果作為最終的模擬結果，從而完成新能源光伏出力的模擬計算。

步驟S1所述的新能源光伏出力的光區數據信息，具體包括光區的地理信息，太陽輻射強度的自相關系數和晴空指數概率模型的基本參數。

步驟S2所述的生成包含不同光區間相關性，以及各光區自相關性的若干個非獨立正態分布的時間序列，具體為采用如下步驟生成序列：

采用隨機微分方程模型生成非獨立的時間序列，數學表達式如下所示：