[發明專利]一種新能源電站出力場景生成方法及系統

在審

• 申請號: 202110772633.4
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN114282336A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 方保民;馬曉偉;李延和;郝麗麗;王光輝;李兵;陳浩;呂肖旭;李劍;邵逸君;任景;徐有蕊;薛晨;向異;李晶華;孫劍影;鮮文軍;董少鵬;周煒;茍曉侃
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司;國家電網有限公司西北分部;南京工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/06;H02J3/38;G06F111/08;G06F113/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 嚴志平

1.一種新能源電站出力場景生成方法，其特征在于，包括：

獲取所有新能源電站時序功率數據；

根據獲取到的新能源電站時序功率數據，利用Copula函數建立同類型新能源電站的空間相關性模型，對建立的模型進行隨機抽樣，得到初始新能源電站出力場景S¹；

根據典型新能源電站的出力波動序列，對新能源電站出力場景進行數據重構，得到重構后的新能源電站出力場景S^1’；

根據預設的典型日選取方法選取典型日，對各典型日進行建模和重構，得到滿足典型日特征的新能源出力場景Sⁱ；

采用得到的Sⁱ替換S^1’中相應第i次模擬場景S^i’的對應時段，生成新能源電站出力場景。

2.根據權利要求1所述的新能源電站出力場景生成方法，其特征在于，所述利用Copula函數建立同類型新能源電站的空間相關性模型，包括：

根據核密度估計法，對獲取到的所有新能源電站時序功率數據進行邊緣分布擬合，包括：

初始化任一新能源電站出力為隨機變量X＝{x₁,x₂,...,x_n}，則各新能源電站的概率密度函數f(x)通過下式表示：

式(1)中，h表示滑動窗口長度，且滿足h＞0；N表示樣本長度；K(·)為核函數，滿足對稱性以及積分∫K(x)dx＝1；

根據同類型各新能源電站的出力，得到新能源電站經驗多元聯合概率分布，根據得到的概率分布，采用極大似然法求解得到多組Copula函數；

基于Copula函數擬合效果，從多組Copula函數中選取擬合效果最佳的Copula函數；

利用選取得到的最優Copula函數對同類型新能源電站進行空間相關性建模。

3.根據權利要求2所述的新能源電站出力場景生成方法，其特征在于，所述Copula函數擬合效果通過以下兩個指標進行評估：

擬合優度指標：計算多組Copula函數與新能源電站經驗多元聯合概率分布的歐式距離d，當d值越小，則該Copula函數越貼近新能源電站經驗多元聯合概率分布；

相關性指標：計算多組Copula函數抽樣生成的樣本場景的Spearman和Kendall相關性系數，當相關性系數越接近實際樣本，則該Copula模型越接近實際的空間相關性程度。

4.根據權利要求1所述的新能源電站出力場景生成方法，其特征在于，所述初始新能源電站出力場景S¹通過下式表示：

式(2)中，行向量表示每個電站的出力序列；列向量表示同一時間斷面下各個電站的出力，每個列向量包含了電站間的空間相關性信息；x_m,t為第m個同類型新能源電站在第t次模擬時的出力值；t表示模擬次數，滿足t＝1,2,·,N，N表示樣本長度。

5.根據權利要求1所述的新能源電站出力場景生成方法，其特征在于，所述典型新能源電站為裝機容量較大且與其他各新能源電站之間的相關性較強的新能源電站。

6.根據權利要求5所述的新能源電站出力場景生成方法，其特征在于，所述得到重構后的新能源電站出力場景S^1’，包括：

在確定的時間顆粒度下，根據典型新能源電站的出力波動變化率的概率分布，模擬出力波動序列，其中，所述典型新能源電站的出力波動序列為{P_t|t＝1,2,…,N-1}；

對新能源電站出力場景進行數據重構，遍歷所有初始新能源電站出力場景S¹，得到重構后的新能源電站出力場景S^1’。