[發明專利]一種考慮風光預測誤差的場景生成方法

在審

• 申請號: 202110448285.5
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113191063A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 趙書強;要金銘
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F30/27;G06K9/62;G06N3/12;G06Q10/04;G06F111/04;G06F111/06;G06F111/08;G06F113/04
• 代理公司: 南昌逸辰知識產權代理事務所(普通合伙) 36145
• 代理人: 劉陽陽

本發明公開了一種考慮風光預測誤差的場景生成方法，包括以下步驟：步驟一：對風電、光伏能源的歷史數據進行核密度估計擬合，獲得風電、光伏能源各自的概率密度函數；步驟二：針對綜合能源系統風光出力及冷熱電負荷需求的不確定性，采用多場景法的處理手段分析，并采用概率距離的快速前代方法進行場景消減，本發明針對風光出力和負荷預測誤差的不確定性，每一種場景對應一種綜合能源系統風光出力和負荷的可行方案，通過綜合能源系統運行成本的優化調度，系統得到多種運行方式，在單一場景下，綜合能源系統以LNG購買成本、購電成本和碳排放成本之和所得運行成本最小為目標，以燃氣輪機的發電功率、從大電網購買的電功率和回饋給大電網的電功率為決策變量。

技術領域

本發明涉及場景生成方法技術領域，具體涉及一種考慮風光預測誤差的場景生成方法。

背景技術

隨著可再生能源發電設備制造工藝的不斷革新以及可再生能源并網技術的持續快速發展。風力發電、光伏發電已經成為當前可再生能源利用的兩種主要形式。然而，由于風速、光照強度等自然因素同有的隨機性和波動性，風電場、光伏電站的出力呈現較強的間歇性和不可控性。隨著間歇性電源穿透功率的增加，可再生能源并網給電力系統帶來的影響日益突出，嚴重影響電力系統的安全、穩定、可靠運行。因此，對可再生能源的隨機性進行準確的描述十分必要。在風速、光照強度等自然因素波動情況下，需要對波動誤差模型進行探究。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的由于的風速、光照強度等自然因素波動影響電力系統的問題，提供一種考慮風光預測誤差的場景生成方法，該考慮風光預測誤差的場景生成方法具有針對風速、光照強度等自然因素波動誤差進行場景生成的效果。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種考慮風光預測誤差的場景生成方法，包括以下步驟：

步驟一：對風電、光伏能源的歷史數據進行核密度估計擬合，獲得風電、光伏能源各自的概率密度函數；

步驟二：針對綜合能源系統風光出力及冷熱電負荷需求的不確定性，采用多場景法的處理手段分析，并采用概率距離的快速前代方法進行場景消減；

步驟三：采用遺傳算法對由目標函數和約束條件構成的模型進行求解分析，對系統場景之間所調整的運行成本以及LNG冷能發電對綜合能源系統運行成本的影響進行對比，提出不同電價場景下的綜合能源系統優化運行策略；

步驟四：將配電網的負荷預測信息和步驟3獲得的經典風光聯合出力場景輸入到所述混合能源系統的多目標優化調度模型中，利用改進的粒子群算法求解多目標優化調度模型，由此獲得最優調度方案即日前機組組合出力曲線。

優選的，所述步驟一中，風電場t時刻風速預測誤差為et，將t時刻的風速預測誤差視為一個服從正態分布的隨機變量Xt，24個時刻的預測誤差構成24維隨機向量X＝[X1,X2,...X24]，選取Pearson相關系數作為預測誤差時序相關性的測度。

優選的，所述步驟二中，采用常規含風電-光熱電力系統機組組合模型，該模型以系統燃料成本、棄風光懲罰成本、切負荷懲罰成本構成的系統綜合運行成本最小為目標。

優選的，所述步驟三中，通過調節可控設備出力，保持光伏、風機的最大功率運行，降低其整體運行成本；在日前規劃的基礎上運行，實時校正階段加入監管成本，不再考慮儲能老化成本，并更新實時運行約束條件,對可控設備出力進行調節，消除預測誤差造成的波動性。

優選的，所述步驟四中，統功率平衡約束，系統旋轉備用約束，機組爬坡約束，機組最小開停機時間約束，光熱電站靜態能流約束，網絡潮流約束。

與現有技術相比，本發明提供了一種考慮風光預測誤差的場景生成方法，具備以下有益效果：